JP2019533599A - Underwater boat and inspection method - Google Patents

Underwater boat and inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP2019533599A
JP2019533599A JP2019515412A JP2019515412A JP2019533599A JP 2019533599 A JP2019533599 A JP 2019533599A JP 2019515412 A JP2019515412 A JP 2019515412A JP 2019515412 A JP2019515412 A JP 2019515412A JP 2019533599 A JP2019533599 A JP 2019533599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boat
underwater
underwater robot
buoyancy
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2019515412A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019533599A5 (en
Inventor
ファドゥル・アブデラティフ
アリ・オータ
サヘジャド・パテル
アイマン・アメール
ハサン・トゥリグイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saudi Arabian Oil Co
Original Assignee
Saudi Arabian Oil Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saudi Arabian Oil Co filed Critical Saudi Arabian Oil Co
Publication of JP2019533599A publication Critical patent/JP2019533599A/en
Publication of JP2019533599A5 publication Critical patent/JP2019533599A5/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/023Cleaning the external surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B59/00Hull protection specially adapted for vessels; Cleaning devices specially adapted for vessels
    • B63B59/06Cleaning devices for hulls
    • B63B59/08Cleaning devices for hulls of underwater surfaces while afloat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14Control of attitude or depth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/39Arrangements of sonic watch equipment, e.g. low-frequency, sonar
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/26Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/265Underwater vehicles moving on the bottom
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/041Analysing solids on the surface of the material, e.g. using Lamb, Rayleigh or shear waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225Supports, positioning or alignment in moving situation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24Probes
    • G01N29/2437Piezoelectric probes
    • G01N29/245Ceramic probes, e.g. lead zirconate titanate [PZT] probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/005Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned remotely controlled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • G01N2291/0234Metals, e.g. steel
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/267Welds

Abstract

水中環境に位置するパイプライン(P)の標的部分に対して、水生環境ロボットシステム(110)を使用して動作を実行するための方法が提供される。方法は、水中ロボット艇(110)を水中に配備するステップと、パイプライン及びその複数の溶接継手(402)を配置するために水中環境を目視検査するステップとを含む。清掃動作は、水中ロボット艇を使用して複数の溶接時継手のうちの1つで実行される。ロボット艇は、清掃された溶接継手を検査するために海底に着地し、ロボットアーム(132)を配備することができる。水中ロボット艇は、次いで次の溶接継手へ進行し、着地し、すべての検査現場が検査されるまで繰り返すことができる清掃動作及び検査動作を実行できる。A method is provided for performing operations on a target portion of a pipeline (P) located in an underwater environment using an aquatic environment robotic system (110). The method includes deploying an underwater robotic boat (110) underwater and visually inspecting the underwater environment to locate the pipeline and its plurality of welded joints (402). The cleaning operation is performed at one of the plurality of welding joints using the underwater robot boat. The robotic boat can land on the seabed to inspect the cleaned weld joint and deploy a robot arm (132). The underwater robot boat can then proceed to the next weld joint, land and perform cleaning and inspection operations that can be repeated until all inspection sites have been inspected.

Description

水中ロボット及び再利用可能な浮力モジュールを含む水中タスクを実行するためのシステム、方法及び装置。   A system, method and apparatus for performing underwater tasks including an underwater robot and a reusable buoyancy module.

特に浅水域環境における水中基礎構造の検査は、困難である場合がある。浅水域現場(例えば、深さ10m以下のもの)は、通常はテザーでつながれたダイバー及び/または遠隔操作探査機(ROV)の助けを借りてより深い水中で水中パイプラインを検査するために使用される高度な潜水作業支援船(DSV)で接近するのが困難である。概して、これらの船舶は、船舶が意図した標的検査現場の上方の特定の位置で安定できるようにする自動船位保持(DP)装置を有する。典型的なDPシステムは、水深10mを超えてしか機能しない。深海ROVは、電気的に制御できる、または水力学及び空気力学を使用するロボットアーム及びマニピュレータを備える。DSVは、それらに電気的及び機械的な(空気力学的、水力学的)電力信号、通信信号、制御信号、及び洗浄液(水噴射、サンドブラスト、キャビテーション噴射)を与える。ダイバーに関しては、ダイバーもDSVにテザーでつながれた自分の救命策を使用して空気及び通信を提供される。   In particular, inspection of underwater foundation structures in shallow water environments can be difficult. Shallow water sites (eg, less than 10m deep) are typically used to inspect submerged pipelines in deeper water with the help of tethered divers and / or remotely operated spacecraft (ROV) It is difficult to get close by advanced diving support vessel (DSV). In general, these vessels have automatic ship position (DP) devices that allow the vessel to stabilize at a specific location above the intended target inspection site. A typical DP system only works above a depth of 10 m. Deep sea ROVs include robot arms and manipulators that can be electrically controlled or use hydraulics and aerodynamics. DSVs provide them with electrical and mechanical (aerodynamic, hydraulic) power signals, communication signals, control signals, and cleaning fluids (water jets, sandblasts, cavitation jets). With respect to divers, divers are also provided with air and communication using their lifesaving tethered to the DSV.

浅水域環境は、検査されている構造物へ近接してナビゲートする支援艇の能力を制限する。したがって、検査ロボットは、これらの領域で検査及び他のタスクを実行するために支援艇から距離をあけて動作する必要がある。支援艇との間の分離は、距離を隔てた通信及び制御と、支援艇から検査される構造物までの距離をロボットが移動する必要性と、ロボットが定位置につくとロボットが検査及び他のタスクを実行する能力との問題を含んだ、艇の動作に伴ういくつかの問題を引き起こす。   Shallow water environments limit the ability of support boats to navigate in close proximity to the structure being inspected. Therefore, the inspection robot needs to operate at a distance from the support boat to perform inspections and other tasks in these areas. Separation between support boats includes communication and control over distance, the need for the robot to move the distance from the support boat to the structure being inspected, and the robot inspects and others when the robot is in place. Cause a number of problems with boat movement, including problems with the ability to perform these tasks.

したがって、これらのタスクを実行するための手段を有する水中艇、及びこれらのタスクを無事に実行するために利用できる操作方法を提供する必要がある。浅水域環境の水中検査は、本明細書に開示される本発明に従って達成できる。   Accordingly, there is a need to provide an underwater boat having means for performing these tasks and an operating method that can be utilized to successfully perform these tasks. Underwater inspection of shallow water environments can be achieved in accordance with the invention disclosed herein.

本発明の一態様では、水生環境ロボットシステムを使用して複数の場所で水中基礎構造に対して動作を実行するための方法が提供される。方法は、水中基礎構造に近接した位置に水中ロボット艇を設けるステップを含む。水中ロボット艇は、水中基礎構造の複数の場所のうちの1つの場所へ水中を移動される。第1の動作は、複数の場所のうちの1つの場所で水中基礎構造に対して実行される。水中艇は海底面と係合するように操作される。第2の動作は、複数の場所のうちの1つの場所で水中基礎構造に対して実行される。水中艇は、水中基礎構造の複数の場所のうちの別の場所へ水中を移動される。別の場所へ艇を移動させることによって第1の動作を実行するステップは、すべての所望される動作が複数の場所の所望される場所のすべてで実行されるまで繰り返される。方法は、さらに、水中艇を回収するステップを含む。   In one aspect of the invention, a method is provided for performing operations on an underwater foundation structure at multiple locations using an aquatic environment robotic system. The method includes providing an underwater robot boat in a position proximate to the underwater foundation structure. The underwater robot boat is moved underwater to one of a plurality of locations of the underwater foundation structure. The first operation is performed on the underwater foundation structure at one of the plurality of locations. The underwater boat is operated to engage the sea floor. The second operation is performed on the underwater foundation structure at one of the plurality of locations. The submersible boat is moved underwater to another place among the plurality of places of the underwater foundation structure. The step of performing the first action by moving the boat to another location is repeated until all desired actions are performed at all of the desired locations of the plurality of locations. The method further includes the step of retrieving the underwater boat.

追加の態様によれば、第1の動作は清掃動作であり、第2の動作は、非破壊センサを使用する、以前に清掃された第1の場所の検査動作である。   According to an additional aspect, the first operation is a cleaning operation and the second operation is a previously cleaned first location inspection operation using a non-destructive sensor.

さらに追加の態様によれば、水中基礎構造はパイプラインであり、複数の場所はパイプラインに沿った溶接継手である。   According to yet additional aspects, the underwater foundation is a pipeline and the plurality of locations are welded joints along the pipeline.

追加の態様によれば、海底面と係合するように水中艇を操作するステップは、中立的に浮揚性があるものから負の浮揚性があるものに水中艇の浮力特性を変更するように浮力モジュールを制御及び操作するステップを含む。   According to an additional aspect, the step of manipulating the submersible craft to engage the sea floor is such that the buoyancy characteristics of the submersible craft are changed from neutrally buoyant to negative buoyant. Controlling and operating the buoyancy module.

さらに追加の態様によれば、第2の動作を実行するステップは、ロボットアームを伸ばすステップと、非破壊センサを使用して検知するステップとを含む。   According to a further aspect, performing the second action includes extending the robot arm and sensing using a non-destructive sensor.

さらに追加の態様によれば、水中で別の場所へ水中ロボット艇を移動させるステップは、水中艇の浮力特性を負の浮揚性があるものから中立的に浮揚性があるものに変更するように水中艇を浮力モジュールに係合し直して水中を移動させるステップを含む。   According to a further aspect, the step of moving the underwater robot boat to another location underwater changes the buoyancy characteristic of the underwater boat from one having negative buoyancy to one having neutral buoyancy. Re-engaging the submersible boat with the buoyancy module to move underwater.

本発明の別の追加の態様によれば、水中環境に位置するパイプラインの標的部分に対して、水生環境ロボットシステムを使用して動作を実行するための方法が提供される。パイプラインは、パイプラインの長さに沿った複数の場所に位置する複数の溶接継手を有する。方法は、水中パイプラインに近接する位置に水中ロボット艇を設けるステップを含む。水中ロボット艇は、少なくとも1つのロボットアームと、海底面に沿って水中ロボット艇を移動させるように適応されたトレッドと、センサと、水中を進行することによって水中ロボット艇を移動させるように適応された推進システムとを含む。方法は、水中ロボット艇を水中に配備するステップを含む。水中環境は、水中ロボット艇を使用してパイプライン及びパイプラインの複数の溶接継手を配置するために目視で検査される。清掃動作は、水中ロボット艇を使用して複数の溶接継手のうちの1つで実行される。水中ロボット艇は、海底面に着地して安定するように操作される。水中ロボット艇の位置は、海底面で調整される。ロボットアームは、清掃された溶接継手を検査するように配備され、清掃された溶接継手は、センサを使用してカソード防食データ及び超音波試験データを収集するように検査される。ロボットアームは、水中ロボット艇が水中を進行するのに適した折り畳み位置の中に収納され、水中ロボット艇は目視検査を実行しながら、複数の溶接継手のうちの別の溶接継手へパイプラインに沿って水の中を進行する。次の場所へ進行することにより清掃するステップは、パイプラインの標的部分の中の複数の溶接継手に対して繰り返される。方法は、さらに、水中ロボット艇を上方へ進行させるステップと、水生環境の水面での水中ロボット艇の回収を可能にするステップとを含む。   In accordance with another additional aspect of the present invention, a method is provided for performing operations on a target portion of a pipeline located in an underwater environment using an aquatic environment robotic system. The pipeline has a plurality of weld joints located at a plurality of locations along the length of the pipeline. The method includes providing an underwater robot boat at a location proximate to the underwater pipeline. The underwater robot boat is adapted to move the underwater robot boat by traveling in water, with at least one robot arm, a tread adapted to move the underwater robot boat along the seabed, a sensor, and a sensor. And propulsion systems. The method includes deploying an underwater robot boat in the water. The underwater environment is visually inspected using an underwater robot boat to locate the pipeline and multiple welded joints in the pipeline. The cleaning operation is performed at one of the plurality of weld joints using the underwater robot boat. The underwater robot boat is operated to land on the sea bottom and stabilize. The position of the underwater robot boat is adjusted on the sea floor. The robot arm is deployed to inspect the cleaned weld joint, and the cleaned weld joint is inspected to collect cathodic protection data and ultrasonic test data using sensors. The robot arm is housed in a folding position suitable for the underwater robot boat to travel underwater, and the underwater robot boat performs a visual inspection while pipelining to another weld joint of the plurality of weld joints. Proceed through the water along. The step of cleaning by proceeding to the next location is repeated for a plurality of weld joints in the target portion of the pipeline. The method further includes advancing the underwater robot boat upward and allowing the recovery of the underwater robot boat at the surface of the aquatic environment.

追加の態様によれば、水中ロボット艇を水の中に配備するステップは、水面支援船から水中ロボット艇を配備することを含む。   According to an additional aspect, deploying the underwater robot boat into the water includes deploying the underwater robot boat from the water surface support vessel.

さらに追加の態様によれば、水中ロボット艇を水中に配備するステップは、陸上の場所から水中ロボット艇を配備することと、水中ロボット艇が、水が水中ロボット艇の進行を可能にするほど十分な深さを有する位置に移動するまで、トレッドを使用して海底面に沿って這うことを含む。   According to yet an additional aspect, the step of deploying the underwater robot boat underwater is sufficient to deploy the underwater robot boat from a land location and the underwater robot boat allows the water to travel underwater. Crawling along the sea floor using a tread until it moves to a position with a certain depth.

さらに追加の態様によれば、水中ロボット艇は、水中ロボット艇と遠隔制御ステーションとの間の架空通信を可能にするように構成された通信中継器に接続される。   According to yet an additional aspect, the underwater robot boat is connected to a communication repeater configured to allow aerial communication between the underwater robot boat and the remote control station.

さらに追加の態様によれば、方法は、さらに、水面支援船の下方に取り付けられたソナーセンサを使用してパイプラインを配置するステップを含む。   According to yet additional aspects, the method further includes locating the pipeline using sonar sensors mounted below the water surface support vessel.

追加の態様によれば、方法は、さらに、水中ロボット艇に取り付けられたソナーセンサを使用してパイプラインを配置するステップを含む。   According to an additional aspect, the method further includes positioning the pipeline using sonar sensors attached to the underwater robotic boat.

さらに追加の態様によれば、清掃動作を実行するステップは、キャビテーションシステム及びブラッシングシステムのうちの少なくとも一方を使用することを含む。   According to yet additional aspects, performing the cleaning operation includes using at least one of a cavitation system and a brushing system.

さらに追加の態様によれば、キャビテーションシステムは、水面ボートによって支持されたキャビテーションエンジンを含む。   According to yet additional aspects, the cavitation system includes a cavitation engine supported by a surface boat.

さらに追加の態様によれば、ブラッシングシステムは、清掃動作を実行するステップ中に生じる力を削減するための不安定化削減手段を有するシステムを含む。   According to yet additional aspects, the brushing system includes a system having destabilization reducing means for reducing the force generated during the step of performing the cleaning operation.

さらに追加の態様によれば、海底面に着地して安定するように水中艇を操作するステップは、海底面に向かって下方の力を提供するように推進システムを係合することを含む。   According to yet an additional aspect, manipulating the submersible craft to land and stabilize on the sea floor includes engaging the propulsion system to provide a downward force toward the sea floor.

追加の態様によれば、海底面で水中ロボット艇の位置を調整するステップは、プロペラを使用することを含む。   According to an additional aspect, the step of adjusting the position of the underwater robot boat on the sea floor includes using a propeller.

さらに追加の態様によれば、海底面で水中ロボット艇の位置を調整するステップは、トレッドを使用して水中環境への攪乱を最小限に抑えることを含む。   According to yet additional aspects, the step of adjusting the position of the underwater robotic boat at the sea floor includes using a tread to minimize disturbance to the underwater environment.

さらに追加の態様によれば、水中ロボット艇は浮力制御モジュールを含み、海底面に着地して安定するように水中ロボット艇を操作するステップは、浮力制御モジュールを使用して水中ロボット艇に負の正味浮力特性を与えることを含む。   According to yet an additional aspect, the underwater robot boat includes a buoyancy control module, and the step of manipulating the underwater robot boat to land and stabilize on the sea floor is negative to the underwater robot boat using the buoyancy control module. Including providing net buoyancy characteristics.

追加の態様によれば、浮力制御モジュールは、解放可能な浮き具と、中で空気を圧縮できる容器と、中に空気及び水を入れ、及び取り除くことができる容器とのうちの少なくとも1つを含む。   According to an additional aspect, the buoyancy control module includes at least one of a releasable float, a container in which air can be compressed, and a container in which air and water can be placed and removed. Including.

請求項31。水中ロボット艇が、海底面での安定化のために十分であり、かつ推進システムを使用して水中を進行するのにも十分な負の正味浮力特性を有する請求項8に記載の方法。   Claim 31. 9. The method of claim 8, wherein the underwater robotic boat has a negative net buoyancy characteristic sufficient for stabilization at the bottom of the sea and sufficient to travel underwater using a propulsion system.

追加の態様によれば、水中ロボット艇は、浮力制御モジュールを含み、方法は、さらに、複数の溶接継手のうちのもう1つの溶接継手までパイプラインに沿って水中を進行するステップの前に、浮力制御モジュールを使用して水中ロボット艇に正味中立浮力特性を与えるステップを含む。   According to an additional aspect, the underwater robot boat includes a buoyancy control module, and the method further includes the step of proceeding underwater along the pipeline to another weld joint of the plurality of weld joints. Providing a net neutral buoyancy characteristic to the underwater robotic boat using the buoyancy control module.

追加の態様によれば、水中ロボット艇は第1のビデオカメラを含む。   According to an additional aspect, the underwater robot boat includes a first video camera.

さらに追加の態様によれば、水中ロボット艇は、検査センサの改善された監視を提供するようにロボットアームによって支持された第2のビデオカメラを含む。   According to yet additional aspects, the underwater robotic boat includes a second video camera supported by the robot arm to provide improved monitoring of the inspection sensor.

さらに追加の態様によれば、水中ロボット艇は、ロボットアームによって支持された近接センサ及びソナーセンサのうちの少なくとも一方を含む。   According to a further aspect, the underwater robot boat includes at least one of a proximity sensor and a sonar sensor supported by the robot arm.

さらに追加の態様によれば、水中ロボット艇は、清掃モジュール及び検査モジュールを支持する。   According to a further aspect, the underwater robot boat supports a cleaning module and an inspection module.

追加の態様によれば、水中ロボット艇は、第1の水中ロボット艇及び第2の水中ロボット艇を含み、第1の水中ロボット艇及び第2の水中ロボット艇のうちの一方は、複数の溶接継手のうちの1つで清掃動作を実行するステップを実行し、第1の水中ロボット艇及び第2の水中ロボット艇のうちの他方は、センサを使用して清掃された溶接継手を検査してカソード防食データ及び超音波試験データを収集するステップを実行する。   According to an additional aspect, the underwater robot boat includes a first underwater robot boat and a second underwater robot boat, wherein one of the first underwater robot boat and the second underwater robot boat is a plurality of welds. Performing a cleaning operation on one of the joints, the other of the first underwater robot boat and the second underwater robot boat inspecting the cleaned weld joint using a sensor; Collecting cathodic protection data and ultrasonic test data is performed.

これら及び他の態様、特徴、及び優位点は、本発明の特定の実施形態の添付の説明、及び添付の図面図、及び請求項から理解できる。   These and other aspects, features, and advantages can be understood from the accompanying description of specific embodiments of the invention, the accompanying drawing figures, and the claims.

本発明の一実施形態に係るシステムの詳細を示す。1 shows details of a system according to an embodiment of the present invention. 図2Aは、水中で種々の操作状態にあるシステムの詳細を示す。図2Bは、水中で種々の操作状態にあるシステムの詳細を示す。図2Cは、水中で種々の操作状態にあるシステムの詳細を示す。FIG. 2A shows details of the system in various operating states in water. FIG. 2B shows details of the system in various operating states in water. FIG. 2C shows details of the system in various operating states in water. 本発明の実施形態に係る操作ステップを詳説するフローチャートを示す。3 shows a flowchart detailing operation steps according to an embodiment of the present invention. 例示的なパイプラインを示す。2 illustrates an exemplary pipeline. 例示的な清掃ツールを示す。2 illustrates an exemplary cleaning tool.

図1を参照すると、水域環境ロボットシステム100が示されている。パイプラインPは、水中ロボット艇110による操作を受ける標的基礎構造の例である。操作を受けるパイプラインPの部分は浅水域に位置する。支援船SVは、操作を受けるパイプラインPの部分の近くに位置するが、浅い水深のため、検査される領域のすぐ上に位置決めされることは妨げられる。したがって、支援船SVは,パイプラインの標的領域から少し離れたより深い水中に位置する。水中ロボット艇は、SVから進水し、検査されるパイプの領域に移動することができる。代わりに、水中ロボット艇110は、岸Sから配備し、検査されるパイプPの領域に到達するために水中を移動することができる。したがって、制御ステーション113は、支援船SV及び/または岸Sに位置する場合があり、水中艇110が、支援船及び/または岸から進水されるかどうかに依存する場合がある。   Referring to FIG. 1, a water environment robot system 100 is shown. The pipeline P is an example of a target foundation structure that is operated by the underwater robot boat 110. The portion of the pipeline P that receives the operation is located in a shallow water area. The support vessel SV is located near the portion of the pipeline P that is to be manipulated, but because of the shallow water depth, it is prevented from being positioned just above the area to be examined. Thus, the support vessel SV is located in deeper water slightly away from the target area of the pipeline. The underwater robot boat can be launched from the SV and moved to the area of the pipe to be inspected. Alternatively, the underwater robot boat 110 can be deployed from the shore S and moved underwater to reach the area of the pipe P to be inspected. Thus, the control station 113 may be located on the support vessel SV and / or shore S, and may depend on whether the submersible boat 110 is launched from the support vessel and / or shore.

水中ロボット艇110は、水面上に留まることができる水面ボート112を含む場合がある。水面ボート112は、制御ステーション113(例えば、支援船SV及び/または岸S)と水中ロボット艇110との間の中継器の機能を果たすことができる。水面ボート112によって受信される通信信号及び制御信号は、制御ステーション113から送信できる。水面ボート112は、次いで水中ロボット110に信号を中継できる。信号は、水中ロボット艇110の動作を命令し、制御するために使用できる。同様に、水中ロボット艇110は、次いで制御ステーション113に中継して返される信号(例えば、フィードバック、位置、検査結果等)を水面艇112に送り返すことができる。   The underwater robot boat 110 may include a water surface boat 112 that can remain on the water surface. The water surface boat 112 may serve as a relay between the control station 113 (eg, the support vessel SV and / or the shore S) and the underwater robot boat 110. Communication signals and control signals received by the surface boat 112 can be transmitted from the control station 113. The water boat 112 can then relay the signal to the underwater robot 110. The signal can be used to command and control the operation of the underwater robot boat 110. Similarly, the underwater robot boat 110 can then send back signals (eg, feedback, position, inspection results, etc.) that are relayed back to the control station 113 back to the surface boat 112.

図2A〜図2Cを参照すると、水中ロボット110及び水面艇112は、艇が水中で種々の動作をより効率的に実行できるように艇がその浮力構成を改変できるようにする種々の構成で示される。図2Aに示すように、水面艇112及び水中ロボット110は係合され、2台の艇は中立正味浮力を有する。水面艇112は正の浮力を有する場合があり、水中艇110は負の浮揚性がある場合があるが、2台の艇が互いと係合するとき、浮力は2台の艇間で伝達され、正味中立浮力を生じさせる。   2A-2C, the underwater robot 110 and the surface boat 112 are shown in various configurations that allow the boat to modify its buoyancy configuration so that the boat can perform various operations more efficiently in the water. It is. As shown in FIG. 2A, the surface boat 112 and the underwater robot 110 are engaged, and the two boats have a neutral net buoyancy. The surface boat 112 may have a positive buoyancy and the underwater boat 110 may have a negative buoyancy, but when two boats engage each other, the buoyancy is transmitted between the two boats. Cause net neutral buoyancy.

水中ロボット110は、より低い本体部分111を含む場合がある。水中ロボット110の主船体は、ロボットの特定の動作のために必要に応じて決定されるように、種々の電子機器、モータ、スラスタ、センサ、及び電源を収容する場合がある。より低い本体部分111は、図2に示すように、水面下の海底を横断するために使用できるトラックまたはトレッド114を含む場合がある。   The underwater robot 110 may include a lower body portion 111. The main hull of the underwater robot 110 may contain various electronic devices, motors, thrusters, sensors, and a power source, as determined as needed for the specific operation of the robot. The lower body portion 111 may include a track or tread 114 that can be used to cross the underwater seabed, as shown in FIG.

水面艇112は、浮力モジュール116として機能し、テザー118を介して水中ロボット110に接続される。水中ロボット110は、電動の滑車またはウィンチシステム120を含む。水面艇112は、1つ以上のテザー118を介して水中ロボット110に接続できる。ウィンチシステム120は、テザー118を伸ばし、格納するように構成されるモータ及び滑車またはドラムを含む。ウィンチシステム120は、テザー118を巻き取り、ほどくためのモータ及びドラムまたは滑車を含む。例えば、ウィンチシステム120のモータが第1の方向で回転するとき、テザー118はほどけ、水中のロボットから伸びる。モータがドラムを反対方向で回転させるとき、テザー118はドラムに巻き付き、水中ロボットの中に後退する。動作モードによって、ウィンチシステム120は、入力制御コマンドを受信すると、テザー118を伸ばし、格納することができる。コマンドを受信し、提供するプロセッサまたは電気的なもしくは機械的なユーザー入力装置等の状態制御装置は、以下により詳細に説明するように、ウィンチの動作を制御するためにウィンチに接続することができ、該ウィンチは、同様に少なくとも2つの浮力状態の間でロボットシステムを遷移させるために動作する。   The surface boat 112 functions as a buoyancy module 116 and is connected to the underwater robot 110 via a tether 118. The underwater robot 110 includes an electric pulley or winch system 120. The surface boat 112 can be connected to the underwater robot 110 via one or more tethers 118. The winch system 120 includes a motor and pulley or drum configured to stretch and retract the tether 118. The winch system 120 includes a motor and drum or pulley for winding and unwinding the tether 118. For example, when the motor of the winch system 120 rotates in the first direction, the tether 118 unwinds and extends from the underwater robot. As the motor rotates the drum in the opposite direction, the tether 118 winds around the drum and retracts into the underwater robot. Depending on the mode of operation, the winch system 120 can stretch and store the tether 118 upon receipt of an input control command. A state control device such as a processor or electrical or mechanical user input device that receives and provides commands can be connected to the winch to control the operation of the winch, as will be described in more detail below. The winch operates to transition the robot system between at least two buoyancy states as well.

テザー118が、ウィンチ120の動作によって延進及び/または後退するにつれ、テザー118に接続される水面艇もそれぞれ延進後退する。図2Aではテザー118は、格納位置にある。つまり、テザー118は、ウィンチシステム120のドラムの回りに巻き付けられ、水面艇112は、水中ロボット110と係合される。したがって、テザー118は張力を受け、その浮力を水中ロボットに伝達している。   As the tether 118 is extended and / or retracted by the operation of the winch 120, the surface boats connected to the tether 118 are also extended and retracted. In FIG. 2A, the tether 118 is in the storage position. That is, the tether 118 is wound around the drum of the winch system 120 and the surface boat 112 is engaged with the underwater robot 110. Therefore, the tether 118 receives tension and transmits its buoyancy to the underwater robot.

図2Bでは、ウィンチシステム120は、浮力モジュールが水中ロボット110から離れて延進されるようにテザー118を延進させることによって、浮力モジュール116を含む水面艇112を配備する過程で示されている。浮力モジュール116の正の浮力のため、浮力モジュール116は、水柱を通って水面に向かって上昇する。しかしながら、テザー118は依然として張力を受けているため、浮力は、図2Bに示す構成では、依然としてテザー118を通して水中ロボット110に伝達されている。したがって、テザー118は張力を受け、水中ロボット110に対して力をかけているため、浮力モジュール116は、この構成では依然として水中ロボット110と係合している。   In FIG. 2B, the winch system 120 is shown in the process of deploying the surface boat 112 including the buoyancy module 116 by extending the tether 118 such that the buoyancy module is extended away from the underwater robot 110. . Due to the positive buoyancy of the buoyancy module 116, the buoyancy module 116 rises through the water column towards the water surface. However, because the tether 118 is still under tension, buoyancy is still being transmitted through the tether 118 to the underwater robot 110 in the configuration shown in FIG. 2B. Accordingly, the buoyancy module 116 is still engaged with the underwater robot 110 in this configuration because the tether 118 is under tension and exerts a force on the underwater robot 110.

図2Cでは、ウィンチシステム120は、(浮力モジュール116を含んだ)水面艇112が水柱を通って水面まで上昇し、水中ロボットが水柱を通って降下して水中面と接触するように、テザー118を十分な長さほどき、延進させている。この状態では、テザー118は、浮力がもはやテザー118を通して伝達されない程度まで延進されている。図2Cに示すように、(浮力モジュール116を有する)水面艇112は、水面に自由に浮かんでおり、水中のロボットは海底面にある。テザー118は、水柱よりも大きい長さ、つまりその場所での水深よりも大きく延進され、これによりテザー118は、浮力モジュール116及び水中ロボット110に関してたるむようになる。この構成では、浮力モジュールはもはやロボット110に浮力をかけていないため、浮力モジュール116はロボット110から切り離されている。   In FIG. 2C, the winch system 120 includes a tether 118 so that the watercraft 112 (including the buoyancy module 116) rises through the water column to the water surface and the underwater robot descends through the water column and contacts the water surface. Has been extended for a sufficient length of time. In this state, the tether 118 has been extended to the extent that buoyancy is no longer transmitted through the tether 118. As shown in FIG. 2C, the surface boat 112 (having the buoyancy module 116) floats freely on the surface of the water, and the underwater robot is on the bottom of the sea. The tether 118 is extended a greater length than the water column, that is, greater than the depth of water at the location, thereby causing the tether 118 to sag with respect to the buoyancy module 116 and the underwater robot 110. In this configuration, the buoyancy module 116 is disconnected from the robot 110 because the buoyancy module no longer applies buoyancy to the robot 110.

このたるんだ状態では、テザー118はロボット110にもはや浮力を伝達していない。テザー118が水中ロボット110に浮力を伝達しなくなった結果、水中ロボット110の正味浮力は増大している。したがって、水中ロボット110は、水中ロボットを海底面に対して保持するより大きい重力を受ける。水中ロボット110が受ける増大した正味下方力は、水中ロボット110と海底面との間の牽引力を増大させる。牽引力の増大により、より優れた牽引力が維持されるため、ロボットは、より安定して水中ロボットに沿って移動できるようになる。さらに、この牽引力の増大により、水中ロボットはより大きい安定性を有するため、水中ロボット110は、より効率的にタスクを実行できる。例えば、水中ロボット110が、パイプ表面から汚れを除去するために操作されるとすれば、汚れ除去ツールによってパイプにかけられる力は、水中ロボット110に対する等しく反対の力を生じさせる。したがって、水中ロボット110は、それがパイプに力を印加するにつれパイプから押しのけられる傾向がある。浮力モジュール116の切り離しの結果としての浮力の削減により生じる水中ロボット110の増大した牽引力は、この力に抵抗し、ロボットが清掃動作中に所望される位置に留まることを可能にする。   In this sagging state, the tether 118 is no longer transmitting buoyancy to the robot 110. As a result of the tether 118 no longer transmitting buoyancy to the underwater robot 110, the net buoyancy of the underwater robot 110 has increased. Accordingly, the underwater robot 110 is subjected to greater gravity that holds the underwater robot against the sea floor. The increased net downward force experienced by the underwater robot 110 increases the traction force between the underwater robot 110 and the sea floor. By increasing the traction force, a better traction force is maintained, so that the robot can move along the underwater robot more stably. Furthermore, since the underwater robot has greater stability due to the increase in the traction force, the underwater robot 110 can execute the task more efficiently. For example, if the underwater robot 110 is manipulated to remove dirt from the pipe surface, the force applied to the pipe by the dirt removal tool will produce an equally opposite force on the underwater robot 110. Thus, the underwater robot 110 tends to be pushed away from the pipe as it applies force to the pipe. The increased traction force of the underwater robot 110 resulting from the reduction of buoyancy as a result of disconnection of the buoyancy module 116 resists this force and allows the robot to remain in the desired position during the cleaning operation.

したがって、モバイルロボットシステム10は、特定の動作中の水中ロボット110の浮力特性を調整し、必要に応じて他の動作中に再び調整されるように再構成できる。   Accordingly, the mobile robot system 10 can be reconfigured to adjust the buoyancy characteristics of the underwater robot 110 during a particular operation and adjust again during other operations as needed.

例えば、ロボットシステムが最初に水中に配備されるとき、図2Aに示すように、水中ロボット110と係合された(浮力モジュール116を有する)水面艇112を有することが望ましい場合がある。浮力モジュール116及び水中ロボット110の係合により達成される中立浮力は、水柱を通って浮かぶ効率を改善し、水柱を通ってロボットを移動させるためのスラスタ122の使用を可能にする。スラスタ122は、ロボットを所望される位置に移動させるために使用できる。いったん所望される位置につくと、図2Cに示すように、ウィンチ120は、浮力モジュール116が水面に浮かび、水中ロボット110がテザー118に十分なたるみを有して海底面に留まるように十分な範囲までテザー118を延進させるために、動かすことができる。浮力モジュール116が水中ロボット110から切り離される(つまり、浮力モジュールによって水中ロボットに対して力がかけられていない)と、水中ロボット110は、横断し(つまり、トレッド114または他の手段(例えば、クローラートレーラー脚部、プロペラ、スラスタ)を使用し)、海底面で動作する(検査動作、清掃動作、保守動作等を実行する)ために適した負の浮揚性がある状態を有する。トラック/トレッド114は、プロペラ及びスラスタの特定の使用と比較して、特にきわめて浅い水域で海中環境での砂/シルトの攪乱を低減するために使用できる。砂及びシルトの混乱は、海中環境における可視性を低下させる場合があり、これは艇の動作にマイナスの影響を及ぼす場合がある。海面で実施される這う動作または他の動作が完了した後、ウィンチ120はテザーを巻き上げ、格納し、それによって浮力モジュール116及び水中ロボット110を係合し直すことができる(つまり、浮力モジュールによって水中ロボットに対して力がかけられる)。このようにして、海底動作が完了した後、水中ロボットはここで再び中立的に浮揚性があり、水柱を効率的に移動できる。いったん動作が完了すると、水中ロボット110は水からの回収のために水面まで浮かぶことができる。   For example, when the robotic system is first deployed in the water, it may be desirable to have a surface boat 112 (with a buoyancy module 116) engaged with the underwater robot 110, as shown in FIG. 2A. The neutral buoyancy achieved by the engagement of the buoyancy module 116 and the underwater robot 110 improves the efficiency of floating through the water column and allows the use of the thruster 122 to move the robot through the water column. The thruster 122 can be used to move the robot to a desired position. Once in the desired position, as shown in FIG. 2C, the winch 120 is sufficient to allow the buoyancy module 116 to float on the water surface and the underwater robot 110 to remain on the seabed with sufficient slack in the tether 118. It can be moved to extend the tether 118 to range. When the buoyancy module 116 is disconnected from the underwater robot 110 (ie, no force is applied to the underwater robot by the buoyancy module), the underwater robot 110 traverses (ie, the tread 114 or other means (eg, crawler). Uses trailer legs, propellers, thrusters) and has a negative levitation state suitable for operating on the sea floor (performing inspection, cleaning, maintenance, etc.). The track / tread 114 can be used to reduce sand / silt disturbances in the marine environment, especially in very shallow waters, compared to the specific use of propellers and thrusters. Sand and silt disruptions can reduce visibility in the underwater environment, which can negatively affect boat performance. After the crawling or other action performed at sea level is completed, the winch 120 can roll up and store the tether, thereby re-engaging the buoyancy module 116 and the underwater robot 110 (ie, underwater by the buoyancy module. Force is applied to the robot). In this way, after the seabed motion is completed, the underwater robot is again neutrally buoyant and can move the water column efficiently. Once the operation is complete, the underwater robot 110 can float to the surface for recovery from the water.

したがって、第1の状態では、水中ロボットは第1の浮力を有する場合があり、第2の状態では、水中ロボットは第2の浮力を有する場合があり、第3の状態では、水中ロボットは第3の浮力を有する場合がある。例えば、第1の状態では、水中ロボットは中立浮力特性を有し、第2の状態では、水中ロボットは負の浮力特性を有し、第3の状態では、水中ロボットは中立浮力特性を有する。   Therefore, in the first state, the underwater robot may have a first buoyancy, in the second state, the underwater robot may have a second buoyancy, and in the third state, the underwater robot has a first buoyancy. May have a buoyancy of 3. For example, the underwater robot has a neutral buoyancy characteristic in the first state, the underwater robot has a negative buoyancy characteristic in the second state, and the underwater robot has a neutral buoyancy characteristic in the third state.

したがって、水中ロボットの浮力は、例えばウィンチ及びテザー等の機械的な装置を使用して変更できる。ウィンチ及びテザーシステムの使用は、油圧バラストの変更を必要とする他のシステムと比較して艇の浮力を制御する費用効果及び費用効率が高い手段を提供する。さらに、浮力モジュールは、テザーによって水中艇に接続されたままとなるので、浮力モジュールは、それが水中ロボットから切り離された後、回収され、再利用できる。これは、バラスト材料がただ解放され、無視されるだけで、再利用できない典型的なドロップバラストシステムに優る重大な優位点を提供する。さらに、浮力モジュールを係合し、切り離し、係合し直す能力により、動作を通してロボットの浮力を複数回調整できるようになる。これは、より大きな柔軟性及び動作の複雑さをロボットのただ一度の進水で達成できるようにする。例えば、ロボットは、第1の場所へ進み、動作を実行するために海底に着地し、ロボットが別の場所に泳いで行くことができるように浮力モジュールと係合し直され、次いで第2の動作を実行するために再び着地できる。これは、ロボットが水からの回収のために最終的に再浮上する前に何回も繰り返すことができる。   Accordingly, the buoyancy of the underwater robot can be changed using mechanical devices such as winches and tethers. The use of a winch and tether system provides a cost-effective and cost-effective means of controlling a boat's buoyancy compared to other systems that require a change in hydraulic ballast. Further, the buoyancy module remains connected to the underwater boat by the tether so that the buoyancy module can be recovered and reused after it is disconnected from the underwater robot. This provides a significant advantage over typical drop ballast systems where the ballast material is simply released and ignored and cannot be reused. Furthermore, the ability to engage, disengage, and re-engage the buoyancy module allows the robot's buoyancy to be adjusted multiple times throughout the motion. This allows greater flexibility and operational complexity to be achieved with a single launch of the robot. For example, the robot proceeds to a first location, lands on the seabed to perform an action, re-engaged with the buoyancy module so that the robot can swim to another location, and then the second You can land again to perform the action. This can be repeated many times before the robot finally resurfaces for recovery from the water.

上記に注記したように、図2に示す配置は、正の浮揚性のある水面艇112(及び浮力モジュール116)を組み込んでいる。さらに、負の浮揚性のある、及び/または中立的に浮揚性のある浮力モジュールも、以下により詳細に説明するように、他の配置で使用できる。浮力モジュールの浮力は、浮力モジュールの材料の密度を調整する及び/または浮力モジュールの容積を調整することによって調整できる。例えば、浮力モジュールは、充填済みのブラダ、またはフォームオイル(foam oil)または水よりも低い密度を有する他の材料で充填されたブラダである場合がある。より低い密度の材料を組み込んだ浮力モジュールは、正の浮揚性のあるモジュールを生じさせる。同様に、例えば鉛の錘、サンドロック、または水よりも密度が高い他の物質等のより密度の高い物質を組み込んだ浮力モジュールは、負の浮揚性のある浮力モジュールを生じさせる。   As noted above, the arrangement shown in FIG. 2 incorporates a surface boat 112 (and buoyancy module 116) with positive buoyancy. Furthermore, negative buoyancy and / or neutral buoyancy modules can also be used in other arrangements, as will be described in more detail below. The buoyancy of the buoyancy module can be adjusted by adjusting the material density of the buoyancy module and / or adjusting the volume of the buoyancy module. For example, the buoyancy module may be a filled bladder or a bladder filled with foam oil or other material having a lower density than water. A buoyancy module incorporating a lower density material will result in a module with positive buoyancy. Similarly, a buoyancy module incorporating a higher density material, such as a lead weight, sand rock, or other material that is higher in density than water, yields a buoyancy module with negative buoyancy.

上述したように、水中艇110及び水面ボート112は、テザー118を介して接続される。テザー118が張力を受けているとき、浮力はテザー118を介して艇間で伝達され、艇は係合している。例えば、図2Cに示すように、水面艇112が水面にあり、水中艇110が海底にあり、テザー118がたるむようにテザーが延進されているとき等、テザー118がもはや張力を受けていないとき、浮力はもはやテザー118を介して伝達されなくなり、2台の艇は切り離される。   As described above, the underwater boat 110 and the water surface boat 112 are connected via the tether 118. When the tether 118 is under tension, buoyancy is transmitted between the boats via the tether 118 and the boats are engaged. For example, as shown in FIG. 2C, when the tether 118 is no longer under tension, such as when the surface boat 112 is on the surface of the water, the underwater boat 110 is on the seabed, and the tether is extended so that the tether 118 sags. The buoyancy is no longer transmitted through the tether 118 and the two boats are separated.

また、水面艇112は、遠隔制御ステーション113から無線で通信を受信し、次いで水中を無線で、または通信テザー(不図示)を通して水中ロボット110にそれらの信号を中継できる通信中継器126を含む場合もある。通信中継器126は、例えばブイ、ロボットボート、またはゾディアックである場合がある。通信中継器と艇との間の接続は有線(例えば、光ファイバ及び/または電気テザー)である場合がある、または水中無線技術(例えば、レーザー、LED、RF、音響等)を使用する場合がある。また、水面艇112は、水面艇112に対する水中ロボット110の相対的な位置を追跡するための位置センサ124を含む場合もある。また、水面艇112は、2台の艇の相対的な位置を計算するためのプロセッサを含む場合があり、さらに水中ロボットがその種々の動作を実行するにつれ水中ロボット110と水面艇112との間で相対的な位置決めが維持されるように、水面艇112を移動させるように命令できる推進システム128を含む場合がある。   Also, the surface boat 112 includes a communication repeater 126 that can wirelessly receive communications from the remote control station 113 and then relay those signals to the underwater robot 110 wirelessly or through a communication tether (not shown). There is also. The communication repeater 126 may be a buoy, a robot boat, or a zodiac, for example. The connection between the communication repeater and the boat may be wired (eg, fiber optic and / or electrical tether) or may use underwater radio technology (eg, laser, LED, RF, sound, etc.) is there. The surface boat 112 may also include a position sensor 124 for tracking the relative position of the underwater robot 110 with respect to the surface boat 112. The surface boat 112 may also include a processor for calculating the relative positions of the two boats, and between the underwater robot 110 and the surface boat 112 as the underwater robot performs its various operations. May include a propulsion system 128 that may be instructed to move the surface boat 112 so that relative positioning is maintained.

水中ロボット艇110は、第1のツール130を含む場合がある。水中ロボット艇110は、ロボットアーム132、及びロボットアーム132の末端部で支えられた第2のツール134を含む場合がある。第1のツール130は、例えばパイプラインP等の水中標的構造から破片を取り除くために使用できる清掃ツールである場合がある。清掃ツールは、ブラシタイプのツール及び/または破片を取り除くために(砂スラリーを含む場合がある)高圧水を吹き付ける噴射タイプの清掃ツールである場合がある。第2のツール134は、パイプが清掃された後にパイプを検査するために使用できる検査ツールである場合がある。検査ツールは、カソード防食(CP)電圧であり、以下により詳細に説明するように、超音波試験(UT)を使用して表面厚さを測定する場合がある。しかしながら、例えばカメラ、センサ、または非破壊試験装置等の他のタイプの検査ツールを使用できる。   The underwater robot boat 110 may include a first tool 130. The underwater robot boat 110 may include a robot arm 132 and a second tool 134 supported by the distal end of the robot arm 132. The first tool 130 may be a cleaning tool that can be used to remove debris from an underwater target structure, such as a pipeline P, for example. The cleaning tool may be a brush type tool and / or a jet type cleaning tool that sprays high pressure water (which may include sand slurry) to remove debris. The second tool 134 may be an inspection tool that can be used to inspect the pipe after it has been cleaned. The inspection tool is a cathodic protection (CP) voltage and may measure surface thickness using an ultrasonic test (UT), as described in more detail below. However, other types of inspection tools such as cameras, sensors, or non-destructive testing equipment can be used.

一例として、清掃ツールは、図5に示すように、清掃装置500である場合がある。ハウジングに配置されたモータ502は、第1の軸に沿って長手方向に伸びる回転自在の第1のシャフト504の近端部に取り付けられる。モータは、第1の軸の回りで第1のシャフトを回転させるために動力を提供する。第1のシャフト504の末端部は、ユニバーサルジョイント506に結合される。ユニバーサルジョイント506は、少なくとも2つの動きの自由度(例えば、回転運動及び角運動)を提供しながら、2つのシャフトの間で回転力(例えば、速度及びトルク)を伝達できる、当該技術分野で既知の任意の従来のユニバーサルジョイント(例えば、カルダン型またはフック型)である場合がある。例の清掃装置500では、ユニバーサルジョイント506は、第2の軸に沿ってユニバーサルジョイントから長手方向に伸びる回転自在の第2のシャフト508の近端部にも結合される。ユニバーサルジョイント506は、第2のシャフトが第2の軸の回りで回転できるように、及び第2のシャフトが、ユニバーサルジョイントに中心点を有する回転軸の回りで角変位する(つまり、縦揺れする)ことができるように、第2のシャフト508が第1のシャフト504の回転運動を受けることができるようにする。第2のシャフト508が回転軸の回りで縦揺れするにつれ、第1のシャフト504と第2のシャフト508との間で角度が生じる。この角度は、選ばれたユニバーサルジョイント506の種類によって制限できる。   As an example, the cleaning tool may be a cleaning device 500 as shown in FIG. A motor 502 disposed in the housing is attached to the proximal end of a rotatable first shaft 504 extending longitudinally along a first axis. The motor provides power to rotate the first shaft about the first axis. The distal end of the first shaft 504 is coupled to the universal joint 506. Universal joint 506 is known in the art and can transmit rotational force (eg, speed and torque) between two shafts while providing at least two degrees of freedom of movement (eg, rotational and angular motion). Or any conventional universal joint (eg, cardan or hook type). In the example cleaning device 500, the universal joint 506 is also coupled to the proximal end of a rotatable second shaft 508 extending longitudinally from the universal joint along a second axis. The universal joint 506 is angularly displaced (ie, pitched) so that the second shaft can rotate about the second axis and the second shaft about an axis of rotation having a center point at the universal joint. ) So that the second shaft 508 can receive the rotational motion of the first shaft 504. As the second shaft 508 swings around the axis of rotation, an angle is created between the first shaft 504 and the second shaft 508. This angle can be limited by the type of universal joint 506 selected.

清掃面512を有する清掃機構510は、第2のシャフト508の末端部に結合される。清掃機構510は、第2のシャフト508の第2の軸の回りでの回転運動を受け、これが、同様に清掃面512が第2の軸に実質的に垂直な平面内で回転できるようにする。清掃面512は、例えば、ブラシ、ブリスル、または水噴射等の清掃器具を含む場合がある。清掃面512が回転するにつれ、清掃器具は標的面に接触し、生物付着を取り除く。1つ以上の実施態様では、モータ502は(例えば、右回りから左回りへまたはその逆に)清掃装置500の構成部品の回転方向を変更するために動力を提供できる。回転方向を交互にすることにより、例えば、ブラシを有する清掃面512は両方の回転方向で標的面を交互にこすり、それによって清掃の効率を強化できる。この動きは、(例えば、クランクシャフトを介して)機械的に達成できる、または電気的に制御できる。   A cleaning mechanism 510 having a cleaning surface 512 is coupled to the distal end of the second shaft 508. The cleaning mechanism 510 is subjected to rotational movement about the second axis of the second shaft 508, which also allows the cleaning surface 512 to rotate in a plane substantially perpendicular to the second axis. . The cleaning surface 512 may include a cleaning implement such as a brush, bristle, or water jet, for example. As the cleaning surface 512 rotates, the cleaning implement contacts the target surface and removes biofouling. In one or more embodiments, the motor 502 can provide power to change the direction of rotation of the components of the cleaning device 500 (eg, clockwise to counterclockwise or vice versa). By alternating rotational directions, for example, the cleaning surface 512 with the brush can rub the target surface alternately in both rotational directions, thereby enhancing the efficiency of cleaning. This movement can be accomplished mechanically (eg, via a crankshaft) or can be electrically controlled.

清掃装置500は、曲線状の一様ではない、つまり不規則な水中面に清掃機構を受動的に位置合わせして、強化された清掃性能を提供し、水中艇110に対する不安定化の影響を最小限に抑えることができる。清掃装置500は、例えばパイプライン、ライザー、またはボート船体等の曲面の輪郭に適応できる優位点を提供する。一態様では、清掃装置500は、清掃機構を標的面に対して実質的に直角に位置合わせするための1つ以上の動きの自由度を有する。清掃装置は、牽引力及び重力を最小限に抑え、それによって不安定化影響を最小限に抑えるために位置合わせ機構を含む場合がある。より具体的には、位置合わせ機構は、係る牽引力及び重力を最小限に抑え、水中艇の安定性を最大化するために、指定された範囲に清掃機構の動きを制限できる。特定の実施形態では、清掃機構は、例えばブラシ、ブリスル、または水噴射等の清掃器具を有する場合がある。また、清掃機構は、遊星ギアシステムを使用して交互の方向で旋回できる複数の同心円ブラシを含む場合もある。   The cleaning device 500 passively aligns the cleaning mechanism with a curved, non-uniform, irregular underwater surface to provide enhanced cleaning performance and destabilize the underwater boat 110. Can be minimized. The cleaning device 500 provides the advantage of being adaptable to curved contours, such as pipelines, risers, or boat hulls. In one aspect, the cleaning device 500 has one or more degrees of freedom of movement to align the cleaning mechanism substantially perpendicular to the target surface. The cleaning device may include an alignment mechanism to minimize traction and gravity and thereby minimize destabilizing effects. More specifically, the alignment mechanism can limit the movement of the cleaning mechanism to a specified range to minimize such traction and gravity and maximize the stability of the underwater boat. In certain embodiments, the cleaning mechanism may have a cleaning implement such as, for example, a brush, bristle, or water jet. The cleaning mechanism may also include a plurality of concentric brushes that can pivot in alternate directions using a planetary gear system.

1つ以上の実施態様では、清掃装置500は、その受動自己整列(self−orienting)機能を強化するために接着構成要素を含む場合がある。例えば、清掃機構510または清掃面512は、例えばパイプ等の強磁性曲面への清掃面の横断方向の配向を誘導するのを支援するために(例えば、ネオジムのような希土類磁石または電磁石によって)磁化できる。1つ以上の実施態様では、接着構成部品は、非強磁性標的面に向かって清掃面を誘導するための吸引機構を含む場合がある。清掃装置500は、清掃ツールの一例にすぎず、他の清掃ツールは、水中ロボット艇110と組み合わせて使用できる。   In one or more embodiments, the cleaning device 500 may include an adhesive component to enhance its passive self-orienting function. For example, the cleaning mechanism 510 or the cleaning surface 512 is magnetized (eg, by a rare earth magnet or electromagnet such as neodymium) to help guide the transverse orientation of the cleaning surface to a ferromagnetic surface, such as a pipe. it can. In one or more embodiments, the adhesive component may include a suction mechanism for guiding the cleaning surface toward the non-ferromagnetic target surface. The cleaning device 500 is only an example of a cleaning tool, and other cleaning tools can be used in combination with the underwater robot boat 110.

上述したように、特定の実施形態では、検査ツールは、各測定値の採取間の遅延が最小限に抑えられる超音波試験(UT)を使用して、カソード防食(CP)電圧を測定し、表面厚さを測定するための統合プローブである。このようにして、CP測定及びUT測定は、実質的に同時に実行できる。例えば、CP測定とUT測定の両方とも、例えば水中パイプラインまたは杭打ち等の特定の水中面(つまり「検査面」)、または係留された船の船体の下側でのただ1回の着地の間に実行できる。   As described above, in certain embodiments, the inspection tool measures the cathodic protection (CP) voltage using an ultrasonic test (UT) in which the delay between taking each measurement is minimized, An integrated probe for measuring surface thickness. In this way, CP measurement and UT measurement can be performed substantially simultaneously. For example, both CP and UT measurements can be performed on a specific underwater surface (ie, an “inspection surface”), such as an underwater pipeline or pile driving, or a single landing on the underside of a moored ship hull. Can be executed in between.

一態様では、第2のツール134は、水中艇110のロボットアーム132に結合できる統合プローブである場合がある。1つ以上の実施形態では、統合プローブシステムは、関着され、受動的に調整可能である先端、つまり取り付け具を有する導電性の脚部の周囲アレイを有する中心UTセンサまたは変換器(例えば、ピエゾセラミック水晶圧電素子)を含む。導電性の脚部は剛性ではなく、むしろそれらが水中面にどれほど接触するのかに関していくらか柔軟性を有する。このようにして、導電性脚部が水中面に接触するとき、導電性脚部は、検査面に対して直角にUTセンサを配向するために受動的に調整する。同時に、脚部は、例えば導電性の鋼先端を用いて等、表面と関連付けられたカソード防食電圧を伝導して、それによってCPプローブの機能を果たす。このようにして、CP測定及びUT測定は、実質的に同時に実施でき、それによって測定検査時間、サイズ、及びロボットアームに付加される重量を削減し、ROV敏捷性を高める。   In one aspect, the second tool 134 may be an integrated probe that can be coupled to the robot arm 132 of the underwater boat 110. In one or more embodiments, the integrated probe system includes a central UT sensor or transducer (e.g., a perimeter array of conductive legs with attached, passively adjustable tips, i.e., fixtures (e.g., Piezoceramic crystal piezoelectric element). The conductive legs are not rigid, but rather have some flexibility as to how much they touch the underwater surface. In this way, when the conductive legs contact the underwater surface, the conductive legs adjust passively to orient the UT sensor at a right angle to the inspection surface. At the same time, the legs conduct a cathodic protection voltage associated with the surface, such as with a conductive steel tip, thereby performing the function of the CP probe. In this way, CP measurements and UT measurements can be performed substantially simultaneously, thereby reducing measurement inspection time, size, and weight added to the robot arm and increasing ROV agility.

さらに、各測定値の採取間の遅延が最小限に抑えられる超音波試験(UT)を使用して、カソード防食(CP)電圧を測定し、表面厚さを測定するための統合プローブ及び統合プローブシステムを磁気的に結合することを対象とする実施形態が提供される。このようにして、CP測定及びUT測定は、実質的に同時に実行できる。例えば、CP測定とUT測定の両方とも、水中パイプラインもしくは杭打ち等の特定の水中面(つまり「検査面」)または係留された船の船体の下側でのただ1回の着地の間に実行できる。   Furthermore, an integrated probe and integrated probe for measuring the cathodic protection (CP) voltage and measuring the surface thickness using an ultrasonic test (UT) in which the delay between taking each measurement is minimized Embodiments directed to magnetically coupling the system are provided. In this way, CP measurement and UT measurement can be performed substantially simultaneously. For example, both CP and UT measurements can be performed during a single landing on a specific underwater surface (ie, an “inspection surface”) such as an underwater pipeline or stake or under the hull of a moored ship. Can be executed.

着地中、統合プローブと検査面との間の接触により生じる反跳力を相殺するために、統合プローブシステムは、検査面に統合プローブを磁気的に結合するために役立つ磁気接着構成要素を含む。例えばパイプライン等の典型的な検査面は、強磁性体(例えば、鉄、コバルト、鋼、もしくはニッケル)を含む、または十分な電流に表面を接続することによって電磁的に受容的にされるカソード防食コーティング(例えば、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム)を含む。   In order to counteract the recoil force caused by contact between the integrated probe and the inspection surface during landing, the integrated probe system includes a magnetic adhesive component that serves to magnetically couple the integrated probe to the inspection surface. Typical inspection surfaces, such as pipelines, include cathodes that contain ferromagnetic material (eg, iron, cobalt, steel, or nickel) or that are electromagnetically receptive by connecting the surface to a sufficient current. Includes anticorrosion coating (eg, zinc, magnesium, aluminum).

統合プローブシステムは、本明細書で、例えば電気ROV、汎用クラスROV、検査クラスROV、及び観察クラスROV等の単一のロボットアームだけを有する小型の軽量クラスROVによって実装可能であるという優位点を提供する。小型範疇クラスのROVは、有利なことに、近づきやすさの問題(例えば、浅水域現場)を有する検査面のために、または電力供給の制限がある場合に配備可能である。   The integrated probe system has the advantage that it can be implemented here by a small lightweight class ROV having only a single robot arm, such as an electric ROV, a general class ROV, an inspection class ROV, and an observation class ROV. provide. Small category class ROVs can be advantageously deployed for inspection surfaces that have accessibility issues (eg, shallow water sites) or where there is a power supply limitation.

したがって、上述したロボットシステムは、水中基礎構造を効果的に検査するために本発明に係る方法で利用できる。図3を参照すると、検査方法の実施形態を示すフローチャート300が示される。   Therefore, the robot system described above can be used in the method according to the present invention to effectively inspect the underwater foundation structure. Referring to FIG. 3, a flowchart 300 illustrating an embodiment of an inspection method is shown.

ステップ310及び312によると、水中ロボット艇110(遠隔操作探査機(ROV))は、検査される標的構造物に近接し、次いで水中に配備される場所に持ち込まれる。水中艇110は、検査現場に近い岸Sに持ち込む、及び/または支援艇SVによって持ち込まれ、岸Sもしくは支援艇SVから配備することができる。水中艇110が岸Sから配備される場合、水中艇110は、それが進行を開始するのに十分に深い水中に入るまで、トラック114を使用して海底の上を這うことができる。水中艇110は、中継器の機能を果たすことができる水面艇112を含む場合がある。水中艇110は、水中艇が所望される場所まで進行する間に水面艇112が中継器の機能を果たすことができるように、水面近くで、または(例えば、図2Bにおいてのように)水面艇が部分的に延進した状態で進行することができる。   According to steps 310 and 312, the underwater robot boat 110 (Remotely Operated Spacecraft (ROV)) is brought into proximity to the target structure to be inspected and then deployed underwater. The underwater boat 110 can be brought into the shore S near the inspection site and / or brought in by the support boat SV and deployed from the shore S or the support boat SV. If the submersible boat 110 is deployed from the shore S, the submersible boat 110 can use the track 114 to crawl over the sea floor until it enters the water sufficiently deep to begin to travel. The underwater boat 110 may include a surface boat 112 that can serve as a repeater. The underwater boat 110 may be near the water surface or (eg, as in FIG. 2B) so that the surface boat 112 can act as a repeater while traveling to the desired location. Can proceed in a partially extended state.

ステップ314によると、水中艇が標的構造物に近接すると、ロボットが、標的構造物に対して動作を実行するために標的構造物に対して正しい位置にいることを確認するために(例えば、車載ビデオカメラを使用する)目視検査を実行できる。例えば、標的構造物は、水中パイプラインP上の溶接継手である場合がある。簡略に図4を参照すると、その図は溶接継手402によって接続されたパイプ400の部分を含む場合があるパイプラインPの例示的な標的部分を示す。パイプラインを下方に加重し、海底SFとのその接触を維持するために、コンクリートの加重ジャケット404をパイプ400の部分上に設けることができる。以下により詳細に説明するように、水中ロボット艇は、水柱WCを進行中及び/または海底面SFに着地している間、パイプラインに対して種々の動作を実行できる。   According to step 314, when the underwater boat is close to the target structure, the robot is in the correct position relative to the target structure to perform an action on the target structure (eg, onboard Visual inspection (using a video camera) can be performed. For example, the target structure may be a welded joint on the underwater pipeline P. Referring briefly to FIG. 4, that figure shows an exemplary target portion of pipeline P that may include portions of pipe 400 connected by weld joint 402. A concrete weight jacket 404 may be provided on the portion of the pipe 400 to load the pipeline downward and maintain its contact with the sea floor SF. As will be described in more detail below, the underwater robotic boat can perform various operations on the pipeline while traveling the water column WC and / or landing on the sea floor SF.

ステップ316で、動作は水中標的構造物に対して実行できる。例えば、第1のツール130は、水中パイプラインの溶接継手を清掃するために使用できる清掃ツール(例えば、ブラシ、清掃噴射、キャビテーション噴射/エンジン等)である場合がある。清掃動作を実行するためにキャビテーションを使用することは特に効果的であると考えられている。特定の実施形態では、キャビテーションエンジン(例えば、ドライバ、ポンプ等)は、水面に位置する支援船上に配置される場合があり、水中ロボット艇は、支持テザーを介して水面支援艇に接続できる。キャビテーションエネルギーは、キャビテーションエネルギーを清掃される領域に向けて導くことができる水中ロボット艇に支持テザーを通して送達することができる。支援艇は、例えばゾディアック型ボートまたは他の類似した小型ボートまたは水面ロボット艇/電気ボートである場合がある。ステップ316での動作は、ロボット艇110が水柱を進行している間及び/または水中ロボット110が水中面に着地した後に実行できる。   At step 316, an operation can be performed on the underwater target structure. For example, the first tool 130 may be a cleaning tool (eg, brush, cleaning jet, cavitation jet / engine, etc.) that can be used to clean weld joints in an underwater pipeline. It is believed that using cavitation to perform the cleaning operation is particularly effective. In certain embodiments, the cavitation engine (eg, driver, pump, etc.) may be located on a support vessel located on the surface of the water, and the underwater robotic boat can be connected to the surface support vessel via a support tether. Cavitation energy can be delivered through the support tether to an underwater robot boat that can direct the cavitation energy towards the area to be cleaned. The support boat may be, for example, a Zodiac boat or other similar small boat or a water surface robot / electric boat. The operation in step 316 can be performed while the robotic boat 110 is traveling through the water column and / or after the underwater robot 110 has landed on the underwater surface.

水中ロボット110が依然として進行構成にある場合、水中ロボット110は、ステップ318で海底に着地し、安定することができる。進行構成から着地構成への遷移は、図2A〜図2Cに図示し、上述したように、水面艇/浮力モジュール112/116から水中ロボット110を切り離すことによって達成できる。したがって、コマンドは、水中ロボット110が海底に着地し、水面艇112が水面に位置するようにテザー118を延進させるために送信できる。上述したように、水面艇112は、水中艇110と制御ステーション113との間で信号を中継するために使用できる。海底での安定化は、海底との確かな係合を提供する水中艇110の負の浮揚性によって達成できる。また、スラスタ/プロペラは、海底で安定するために使用できるが、スラスタ/プロペラは海底堆積物を攪乱し、可視性を低下させる場合がある。したがって、水中艇をより重くし、海底で安定させるために浮力制御モジュールを使用できる。また、艇は、それが海底で安定するために十分重いだけではなく、スラスタ/プロペラによって持ち上げられるには十分に軽いようにわずかに負の浮揚性があるように設定することができ、このようにして特定の構成での浮力制御モジュールの必要性を排除する。解放可能及び/または再利用可能な浮力制御モジュールに加えて、または代わりに、浮力は、容器(例えば、バラストタンク)の内側の空気を圧縮する、及び/または膨張させる、及び/または容器(例えば、バラストタンク)の中に、及び中から水及び空気を移動させることによって制御することもできる。したがって、進行構成から着地構成への遷移は、浮力モジュールの操作によって達成できる。   If the underwater robot 110 is still in the traveling configuration, the underwater robot 110 can land on the seabed at step 318 and stabilize. The transition from the traveling configuration to the landing configuration can be accomplished by disconnecting the underwater robot 110 from the surface boat / buoyancy module 112/116 as illustrated in FIGS. 2A-2C and described above. Thus, the command can be sent to extend the tether 118 so that the underwater robot 110 lands on the seabed and the watercraft 112 is located on the water surface. As described above, the surface boat 112 can be used to relay signals between the underwater boat 110 and the control station 113. Stabilization at the sea floor can be achieved by the negative buoyancy of the underwater boat 110 that provides a positive engagement with the sea floor. Thrusters / propellers can also be used to stabilize at the bottom of the sea, but thrusters / propellers can disturb the bottom sediment and reduce visibility. Therefore, the buoyancy control module can be used to make the underwater boat heavier and stabilized at the sea floor. Also, a boat can be set to be slightly negative buoyant so that it is not only heavy enough to be stable on the seabed, but light enough to be lifted by a thruster / propeller. Thus eliminating the need for a buoyancy control module in a particular configuration. In addition to or in lieu of a releasable and / or reusable buoyancy control module, buoyancy compresses and / or expands air inside a container (eg, ballast tank) and / or container (eg, It can also be controlled by moving water and air into and from the ballast tank. Therefore, the transition from the traveling configuration to the landing configuration can be achieved by operating the buoyancy module.

ステップ320で、トラック114は、艇が海底にあるとき艇を適所にさらに操作するために使用できる。トラック/トレッド114は、特にきわめて浅い水域で、水中環境での砂/シルトの攪乱を回避するために使用できる。   At step 320, the truck 114 can be used to further manipulate the boat in place when the boat is on the seabed. The track / tread 114 can be used to avoid sand / silt disturbances in the aquatic environment, especially in very shallow waters.

ステップ322で、ロボットアーム132及び検査ツール134は、ステップ316で実行された動作を検査するために使用できる。ロボットアーム132は、検査ツール134が検査動作を実行できるように適所に操作できる。ステップ324で、検査を実行できる。例えば、検査ツールがCP/UTセンサである場合、溶接継手は、CP/UTセンサプローブを使用して検査できる。水中艇110に位置するカメラに加えて、ロボットアーム144の先端に別のカメラを取り付けて、ロボットアームの長く伸ばされたエンドエフェクタから通常遠く離れている艇カメラに依存する代わりに、先端のより優れた可視性を可能にすることができる。したがって、第2のカメラは、検査センサの改善された監視(例えば、より近い位置、より優れた視野角、遮られていない位置等)を提供する位置に操作できる。近接センサは、エンドエフェクタが検査のために必要とされる水面に近いことを確認するために使用できる。また、ソナー(1D、2D、及び3D)は、低可視性領域でアームをナビゲートするために使用することもできる。   At step 322, the robot arm 132 and inspection tool 134 can be used to inspect the action performed at step 316. The robot arm 132 can be operated in place so that the inspection tool 134 can perform an inspection operation. At step 324, an inspection can be performed. For example, if the inspection tool is a CP / UT sensor, the weld joint can be inspected using a CP / UT sensor probe. In addition to the camera located on the underwater boat 110, another camera is attached to the tip of the robot arm 144, instead of relying on a boat camera that is usually far away from the long extended end effector of the robot arm. Excellent visibility can be made possible. Thus, the second camera can be operated to a position that provides improved monitoring of the inspection sensor (eg, closer position, better viewing angle, unobstructed position, etc.). Proximity sensors can be used to confirm that the end effector is close to the water surface required for inspection. Sonars (1D, 2D, and 3D) can also be used to navigate the arm in the low visibility region.

ステップ326で、特定の溶接継手で清掃及び検査が完了した後に、ロボットアーム132は、別の位置に移動するロボット艇110により適した収納位置の中に格納できる。例えば、ロボットアーム132が動作中伸びていた場合、ロボットアーム132は、水中艇110が別の位置に移動する前にコンパクトな構成に折り畳むことができる。   At step 326, after cleaning and inspection is completed at a particular weld joint, the robot arm 132 can be stored in a storage position more suitable for the robotic boat 110 moving to another position. For example, if the robot arm 132 is extended during operation, the robot arm 132 can be folded into a compact configuration before the underwater boat 110 moves to another position.

ステップ328で、水中艇110は、追加の動作(例えば、清掃及び検査)のために次の場所に移動する場合がある。艇110は、次の場所へ水柱を進行することによって移動できる。これは、艇110に正味の中立浮揚性を与えるために水面艇/浮力モジュール112/116を係合し直し、次いでスラスタ112を使用して進行することによって達成できる。   At step 328, the submersible boat 110 may move to the next location for additional actions (eg, cleaning and inspection). The boat 110 can move by advancing the water column to the next location. This can be accomplished by re-engaging the watercraft / buoyancy module 112/116 to give the boat 110 a net neutral buoyancy and then proceeding using the thruster 112.

いったん艇110が次の所望される場所(例えば、水柱パイプライン上の次の溶接継手)に到達すると、ステップ330によれば、316〜326の清掃ステップ及び検査ステップを繰り返すことができる。このプロセスは、すべての標的領域が操作を受ける(例えば、水中パイプラインのすべての溶接継手が清掃され、検査される)まで繰り返すことができる。   Once the boat 110 reaches the next desired location (e.g., the next welded joint on the water column pipeline), according to step 330, the cleaning and inspection steps 316-326 can be repeated. This process can be repeated until all target areas have been manipulated (eg, all welded joints in the underwater pipeline are cleaned and inspected).

ステップ332で、すべての動作が完了した後、水中艇110は、海面まで泳ぐことができる。水中艇110は、次いで、岸Sまで進行する、または支援艇SVまで進行するかどちらかによって回収することができる。   In step 332, after all operations are completed, the underwater boat 110 can swim to the sea level. The underwater boat 110 can then be recovered by either proceeding to the shore S or proceeding to the support boat SV.

図3に示すステップは、一実施形態に係るステップを提供し、当業者は、特定のステップの順序を変更する、及び/または特定のステップを省略することができることを理解する。   The steps shown in FIG. 3 provide steps according to one embodiment, and those skilled in the art will understand that the order of certain steps can be changed and / or certain steps can be omitted.

上述したように、水中艇110は、清掃モジュール及び検査モジュールを運ぶために使用できる。他の実施形態では、2台の水中艇を使用することができ、水中艇の機能は2台の艇の間で分けることができる。例えば、1台の水中艇は、清掃動作を実行するために使用することができ、第2の水中艇は検査動作を実行するために使用できる。   As described above, the underwater boat 110 can be used to carry a cleaning module and an inspection module. In other embodiments, two underwater boats can be used, and the function of the underwater boat can be divided between the two boats. For example, one submersible boat can be used to perform a cleaning operation and a second submersible boat can be used to perform an inspection operation.

上記の説明に加えて、図1〜図5の実施形態は、さらに、以下の特徴を含むとして説明できる。実施形態は、水面支持船から水中ロボット艇を配備することを含む、水中に水中ロボット艇を配備するステップを含む場合がある方法を開示する。水面支援船は、ゾディアックボートまたはより大きいボートである場合がある。さらに、清掃動作を実行するステップは、キャビテーションを使用して清掃することを含む場合がある。システムは、水面ボートによって支持されるキャビテーションエンジン(例えば、キャビテーションジェネレータ)を含む場合がある。水面ボートは、水面で、水中艇について行くことができるゾディアックボート、より大きいボート、または電気ボートである場合がある(例えば、電気ボートは、特定の実施形態ではロボット水面支援船である場合がある)。   In addition to the above description, the embodiment of FIGS. 1-5 can be further described as including the following features. Embodiments disclose a method that may include deploying an underwater robotic boat in water, including deploying an underwater robotic boat from a water surface support vessel. The water support vessel may be a Zodiac boat or a larger boat. Further, performing the cleaning operation may include cleaning using cavitation. The system may include a cavitation engine (eg, a cavitation generator) supported by a water surface boat. A water boat may be a zodiac boat, a larger boat, or an electric boat that can follow a submersible boat at the surface of the water (eg, an electric boat may be a robotic water surface support vessel in certain embodiments). ).

上記説明の多くが、水中検査クローラーのためのシステム及び方法を対象にしているが、本明細書に開示されるシステム及び方法は、参照される状況をはるかに超えた状況、状態、及び設定で同様に配備及び/または実装できることが理解されるべきである。さらに、任意の係る実装及び/または配備は本明細書に説明するシステム及び方法の範囲内にあることが理解されるべきである。   Although much of the above description is directed to systems and methods for underwater inspection crawlers, the systems and methods disclosed herein are in situations, conditions, and settings far beyond the referenced situations. It should be understood that it can be deployed and / or implemented as well. Further, it is to be understood that any such implementation and / or deployment is within the scope of the systems and methods described herein.

さらに、図面中の類似した数字はいくつかの図を通して類似した要素を表すこと、及び図を参照して記述し、説明するすべての構成要素及び/またはステップがすべての実施形態または配置に必要とされるわけではないことが理解されるべきである。また、本明細書に開示するシステム及び方法の実施形態、実施態様、及び/または配置が、ハードウエア、ファームウェア内に、及び/または本明細書に説明する機能及び/または動作を実行するようにプロセッサ及び/または他の要素を構成するためにコンピュータシステムもしくはコンピューティングデバイスのプロセッサで実行可能である(ソフトウェアモジュール及びブラウザプラグインを含んだ)コンピュータ使用可能媒体上に常駐するソフトウェアアルゴリズム、アプリケーション、プログラム、モジュール、またはコードとして組み込むことができることも理解されるべきである。少なくとも一実施形態によれば、実行時、本開示の方法を実行する1つ以上のコンピュータプログラム、モジュール、及び/またはアプリケーションは、単一のコンピュータまたはプロセッサに常駐する必要はなく、本明細書に開示するシステム及び方法の種々の態様を実施するためにいくつかの異なるコンピュータまたはプロセッサの間でモジュール式で分散できることが理解されるべきである。   Moreover, like numerals in the drawings represent like elements throughout the several views, and all components and / or steps described and described with reference to the drawings are required for all embodiments or arrangements. It should be understood that it is not done. Also, embodiments, implementations, and / or arrangements of the systems and methods disclosed herein may perform the functions and / or operations described in hardware, firmware, and / or described herein. Software algorithms, applications, programs residing on computer usable media (including software modules and browser plug-ins) that are executable on the processor of the computer system or computing device to configure the processor and / or other elements It should also be understood that it can be incorporated as a module or code. According to at least one embodiment, at run time, one or more computer programs, modules, and / or applications that perform the methods of the present disclosure need not reside on a single computer or processor; It should be understood that the various aspects of the disclosed systems and methods can be modularly distributed among several different computers or processors.

本明細書で使用する専門用語は、特定の実施形態だけを説明するためであり、本発明を制限する目的ではない。本明細書で使用するように、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈上明らかに他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数形も含むことを目的とする。用語「含む(comprises)」、及び/または「含んだ(comprising)」は、本明細書で使用するとき、記載した特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び/または構成要素の存在を指定するが、1つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び/またはそのグループの存在または追加を排除しないことが、さらに理解される。   The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a”, “an”, and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. . The terms “comprises” and / or “comprising”, as used herein, specify the presence of a described feature, integer, step, action, element, and / or component. It is further understood that does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, actions, elements, components, and / or groups thereof.

請求項要素を修飾するための特許請求の範囲内の「第1の」、「第2の」、「第3の」等の序数用語の使用は、それ自体、方法の行為が実行される別のまたは時間的な順序に優る1つの請求項要素の優先権、優先順位、または順序を含意するものではなく、単に特定の名称を有するある請求項要素を、(序数用語の使用のためにであるが)同じ名称を有する別の要素から区別して請求項要素を区別するために使用されるにすぎないことに留意されたい。   The use of ordinal terms such as “first”, “second”, “third”, etc. within the scope of a claim to modify a claim element is itself a separate act on which a method act is performed. One claim element having a specific name is not intended to imply the priority, priority, or order of one claim element over or in temporal order (for the use of ordinal terms). Note that it is only used to distinguish claim elements from other elements having the same name (if any).

また、本明細書で使用する表現及び専門用語は説明のためであり、制限的として見なされるべきではない。本明細書での「含んだ(including)」、「含んだ(comprising)」、または「有する(having)」、「含んだ(containing)」、「含んだ(involving)」、及びその変形の使用は、追加の事項だけではなく、その後に一覧される事項及びその同等物をも包含することが意図されている。   Also, the expressions and terminology used herein are for the purpose of description and should not be regarded as limiting. Use of “including”, “comprising”, or “having”, “containing”, “involving” and variations thereof herein Is intended to encompass not only additional items, but also items listed thereafter and their equivalents.

上述した主題は、説明によってだけ提供され、制限的と解釈されるべきではない。種々の修正及び変更は、示し、記述する例の実施形態及び応用例に従うことなく、及び続く特許請求の範囲に説明する本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく本明細書に説明する主題に対して加えることができる。   The subject matter described above is provided by way of illustration only and should not be construed as limiting. Various modifications and changes are described herein without following the example embodiments and applications shown and described, and without departing from the true spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Can be added to the subject.

10 モバイルロボットシステム
110 水中ロボット艇
111 本体部分
112 水面艇
113 遠隔制御ステーション
114 トラック/トレッド
116 浮力モジュール
118 テザー
120 ウィンチシステム
122 スラスタ
124 位置センサ
126 通信中継器
128 推進システム
130 第1のツール
132 ロボットアーム
134 第2のツール
144 ロボットアーム
300 フローチャート
400 パイプ
402 溶接継手
404 加重ジャケット
500 清掃装置
502 モータ
504 第1のシャフト
506 ユニバーサルジョイント
508 第2のシャフト
510 清掃機構
512 清掃面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mobile robot system 110 Underwater robot boat 111 Main part 112 Water surface boat 113 Remote control station 114 Track / tread 116 Buoyancy module 118 Tether 120 Winch system 122 Thruster 124 Position sensor 126 Communication repeater 128 Propulsion system 130 First tool 132 Robot arm 134 Second tool 144 Robot arm 300 Flowchart 400 Pipe 402 Weld joint 404 Weighted jacket 500 Cleaning device 502 Motor 504 First shaft 506 Universal joint 508 Second shaft 510 Cleaning mechanism 512 Cleaning surface

Claims (27)

水生環境ロボットシステムを使用して複数の場所で水中基礎構造に対して動作を実行するための方法であって、
a)前記水中基礎構造に近接する位置に水中ロボット艇を設けるステップと、
b)前記水中基礎構造の前記複数の場所のうちの1つの場所に前記水中ロボット艇を前記水中で移動させるステップと、
c)前記複数の場所のうちの前記1つの場所で前記水中基礎構造に対して第1の動作を実行するステップと、
d)海底面と係合するように前記水中艇を操作するステップと、
e)前記複数の場所のうちの前記1つの場所で前記水中基礎構造に対して第2の動作を実行するステップと、
f)前記水中基礎構造の前記複数の場所のうちの別の場所に前記水中ロボット艇を前記水中で移動させるステップと、
g)すべての所望される動作が前記複数の場所のうちの前記所望される場所のすべてで実行されるまでステップ(c)から(f)を繰り返すステップと、
h)前記水中艇を回収するステップと
を含む、前記方法。
A method for performing an action on an underwater foundation structure at multiple locations using an aquatic environment robot system comprising:
a) providing an underwater robot boat in a position proximate to the underwater foundation structure;
b) moving the underwater robot boat in the water to one of the plurality of locations of the underwater foundation structure;
c) performing a first action on the underwater foundation at the one of the plurality of locations;
d) operating the submersible craft to engage the sea floor;
e) performing a second action on the underwater foundation at the one of the plurality of locations;
f) moving the underwater robot boat in the water to another location of the plurality of locations of the underwater foundation structure;
g) repeating steps (c) through (f) until all desired operations are performed at all of the desired locations of the plurality of locations;
h) collecting the submersible craft.
前記第1の動作が清掃動作であり、前記第2の動作が、非破壊センサを使用して前記以前に清掃された第1の場所の検査動作である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the first operation is a cleaning operation and the second operation is an inspection operation of the first location that has been previously cleaned using a non-destructive sensor. 前記水中基礎構造がパイプラインであり、前記複数の場所が前記パイプラインに沿った溶接継手である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the underwater foundation is a pipeline and the plurality of locations are welded joints along the pipeline. 海底面と係合するように前記水中艇を操作する前記ステップが、前記水中艇の前記浮力特性を中立的に浮揚性があるものから負の浮揚性があるものに変更するように浮力モジュールを制御及び操作するステップを含む、請求項1に記載の方法。   The step of manipulating the submersible craft to engage the sea floor changes the buoyancy module so that the buoyancy characteristics of the submersible craft are changed from neutrally buoyant to negative buoyant. The method of claim 1, comprising controlling and operating. 第2の動作を実行する前記ステップが、ロボットアームを伸ばすステップと、非破壊センサを使用して検知するステップとを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the step of performing a second action includes extending a robot arm and sensing using a non-destructive sensor. 別の場所へ前記水中ロボット艇を水中で移動させる前記ステップが、前記水中艇の前記浮力特性を負の浮揚性があるものから中立的に浮揚性があるものに変更するように前記水中艇を浮力モジュールと係合し直し、前記水中を移動するステップを含む、請求項1に記載の方法。   The step of moving the underwater robot boat to another location in the water changes the underwater boat so that the buoyancy characteristic of the underwater boat is changed from negative buoyancy to neutral buoyancy. The method of claim 1, comprising re-engaging a buoyancy module and moving through the water. 水生環境ロボットシステムを使用して水中環境に位置するパイプラインの標的部分に対して動作を実行するための方法であって、前記パイプラインが前記パイプラインの長さに沿った複数の場所に位置する複数の溶接継手を有し、
a)前記水中パイプラインに近接する位置に水中ロボット艇を設けるステップであって、前記水中ロボット艇が、少なくとも1つのロボットアームと、海底面に沿って前記水中ロボット艇を移動させるように適応されたトレッドと、センサと、前記水中を進行することによって前記水中ロボット艇を移動させるように適応された推進システムとを含む、前記水中ロボット艇を設けるステップと、
b)前記水中ロボット艇を前記水中に配備するステップと、
c)前記水中ロボット艇を使用して前記パイプライン及び前記パイプラインの複数の溶接継手を配置するために前記水中環境を目視検査するステップと、
d)前記水中ロボット艇を使用して前記複数の溶接継手のうちの1つで清掃動作を実行するステップと、
e)海底面に着地して安定するように前記水中ロボット艇を操作するステップと、
f)前記海底面で前記水中ロボット艇の前記位置を調整するステップと、
g)前記ロボットアームを配備して前記清掃された溶接継手を検査するステップと、
h)前記センサを使用して前記清掃された溶接継手を検査してカソード防食データ及び超音波試験データを収集するステップと、
i)前記水中ロボット艇が前記水中を進行するのに適した折り畳み位置に前記ロボットアームを収納するステップと、
j)前記水中ロボット艇を、目視検査を実行しながら、前記複数の溶接継手のうちの別の溶接継手へ前記パイプラインに沿って前記水中を泳がせるステップと、
k)前記パイプラインの前記標的部分の中の複数の溶接継手に対してステップ(d)から(j)を繰り返すステップと、
l)前記水中ロボット艇を上方に泳がせるステップと、
m)前記水生環境の水面での前記水中ロボット艇の回収を可能にするステップと
を含む、前記方法。
A method for performing an operation on a target portion of a pipeline located in an underwater environment using an aquatic environment robotic system, wherein the pipeline is located at a plurality of locations along the length of the pipeline Having a plurality of welded joints,
a) providing an underwater robot boat in a position proximate to the underwater pipeline, wherein the underwater robot boat is adapted to move the underwater robot boat along at least one robot arm and the sea floor; Providing the underwater robot boat comprising: a tread; a sensor; and a propulsion system adapted to move the underwater robot boat by traveling in the water;
b) deploying the underwater robotic boat in the water;
c) visually inspecting the underwater environment to place the pipeline and a plurality of welded joints of the pipeline using the underwater robot boat;
d) performing a cleaning operation on one of the plurality of welded joints using the underwater robot boat;
e) maneuvering the underwater robot boat to land and stabilize on the sea floor;
f) adjusting the position of the underwater robot boat on the sea floor;
g) deploying the robot arm to inspect the cleaned weld joint;
h) inspecting the cleaned weld joint using the sensor to collect cathodic protection data and ultrasonic test data;
i) storing the robot arm in a folding position suitable for the underwater robot boat to travel in the water;
j) swimming the underwater robot boat along the pipeline to another welded joint of the plurality of welded joints while performing a visual inspection;
k) repeating steps (d) to (j) for a plurality of weld joints in the target portion of the pipeline;
l) swimming the underwater robot boat upward;
m) enabling the recovery of the underwater robotic boat at the surface of the aquatic environment.
前記水中ロボット艇を前記水中に配備する前記ステップが、水面支援船から前記水中ロボット艇を配備することを含む、請求項7に記載の方法。   The method according to claim 7, wherein the step of deploying the underwater robot boat in the water includes deploying the underwater robot boat from a water surface support vessel. 前記水中ロボット艇を前記水中に配備する前記ステップが、陸上の場所から前記水中ロボット艇を配備することと、前記水中ロボット艇が、前記水が前記水中ロボット艇の遊泳を可能にするほど十分な深さを有する位置へ移動するまで、前記トレッドを使用して前記海底面に沿って這うことを含む、請求項7に記載の方法。   The step of deploying the underwater robot boat in the water is sufficient to deploy the underwater robot boat from a land location and the underwater robot boat is sufficient to allow the water to swim the underwater robot boat. 8. The method of claim 7, comprising crawling along the sea floor using the tread until moved to a position having depth. 前記水中ロボット艇が、前記水中ロボット艇と遠隔制御ステーションとの間の架空通信を可能にするように構成された通信中継器に接続される、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the underwater robot boat is connected to a communication repeater configured to enable aerial communication between the underwater robot boat and a remote control station. さらに、前記水面支援船の下方に取り付けられたソナーセンサを使用して前記パイプラインを配置する前記ステップを含む、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, further comprising the step of positioning the pipeline using a sonar sensor mounted below the water surface support vessel. さらに、前記水中ロボット艇に取り付けられたソナーセンサを使用して前記パイプラインを配置するステップを含む、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, further comprising positioning the pipeline using a sonar sensor attached to the underwater robot boat. 清掃動作を実行する前記ステップが、キャビテーションシステム及びブラッシングシステムのうちの少なくとも1つを使用することを含む、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the step of performing a cleaning operation comprises using at least one of a cavitation system and a brushing system. 前記キャビテーションシステムが、水面ボートによって支持されたキャビテーションエンジンを含む、請求項13に記載の方法。   The method of claim 13, wherein the cavitation system comprises a cavitation engine supported by a surface boat. 前記ブラッシングシステムが、清掃動作を実行する前記ステップの間に生じた力を削減するための不安定化削減手段を有するシステムを含む、請求項16に記載の方法。   The method according to claim 16, wherein the brushing system comprises a system having destabilization reducing means for reducing forces generated during the step of performing a cleaning operation. 海底面に着地して安定するように前記水中艇を操作する前記ステップが、前記海底面に向かって下方の力を提供するように前記推進システムを係合することを含む、請求項7に記載の方法。   8. The step of manipulating the submersible craft to land and stabilize on the sea floor includes engaging the propulsion system to provide a downward force toward the sea floor. the method of. 前記海底面上の前記水中ロボット艇の前記位置を調整する前記ステップが、プロペラを使用することを含む、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the step of adjusting the position of the underwater robot boat on the sea floor includes using a propeller. 前記海底面で前記水中ロボット艇の前記位置を調整する前記ステップが、前記トレッドを使用して前記水中環境への攪乱を最小限に抑えることを含む、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the step of adjusting the position of the underwater robotic boat at the sea floor comprises using the tread to minimize disturbance to the underwater environment. 前記水中ロボット艇が、浮力制御モジュールを含み、海底面に着地して安定するように前記水中ロボット艇を操作する前記ステップが、前記浮力制御モジュールを使用して前記水中ロボット艇に負の正味浮力特性を与えることを含む、請求項7に記載の方法。   The underwater robot boat includes a buoyancy control module, and the step of manipulating the underwater robot boat to land and stabilize on the sea floor uses the buoyancy control module to 8. The method of claim 7, comprising providing a characteristic. 前記浮力制御モジュールが、解放可能な浮き具と、中で空気を圧縮できる容器と、中に空気及び水を入れ、及び取り除くことができる容器とのうちの少なくとも1つを含む、請求項19に記載の方法。   20. The buoyancy control module includes at least one of a releasable float, a container in which air can be compressed, and a container in which air and water can be placed and removed. The method described. 前記水中ロボット艇が、浮力制御ジュールを含み、さらに、前記パイプラインに沿って前記複数の溶接継手のうちの別の溶接継手へ前記水中を進行する前記ステップの前に、前記浮力制御モジュールを使用して前記水中ロボット艇に正味中立浮力特性を与えるステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。   The underwater robot boat includes a buoyancy control module, and further uses the buoyancy control module before the step of proceeding underwater along the pipeline to another weld joint of the plurality of weld joints. The method of claim 7, further comprising providing a net neutral buoyancy characteristic to the underwater robot boat. 前記水中ロボット艇が、前記海底面での安定化のために十分であり、かつ前記推進システムを使用して前記水中を進行するためにも十分な負の正味浮力特性を有する、請求項7に記載の方法。   The underwater robotic boat has a negative net buoyancy characteristic sufficient for stabilization at the bottom of the sea and sufficient for traveling through the water using the propulsion system. The method described. 前記水中ロボット艇が第1のビデオカメラを含む、請求項7に記載の方法。   The method according to claim 7, wherein the underwater robot boat includes a first video camera. 前記水中ロボット艇が、前記検査センサの改善された監視を提供するように前記ロボットアームによって支持された第2のビデオカメラを含む、請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the underwater robot boat includes a second video camera supported by the robot arm to provide improved monitoring of the inspection sensor. 前記水中ロボット艇が、前記ロボットアームによって支持された近接センサ及びソナーセンサのうちの少なくとも一方を含む、請求項7に記載の方法。   The method according to claim 7, wherein the underwater robot boat includes at least one of a proximity sensor and a sonar sensor supported by the robot arm. 前記水中ロボット艇が清掃モジュール及び検査モジュールを支持する、請求項7に記載の方法。   The method of claim 7, wherein the underwater robot boat supports a cleaning module and an inspection module. 前記水中ロボット艇が、第1の水中ロボット艇及び第2の水中ロボット艇を含み、前記第1の水中ロボット艇及び前記第2の水中ロボット艇のうちの一方が、前記複数の溶接継手のうちの1つで清掃動作を実行する前記ステップを実行し、前記第1の水中ロボット艇及び前記第2の水中ロボット艇のうちの他方が、前記センサを使用して前記清掃された溶接継手を検査してカソード防食データ及び超音波試験データを収集する前記ステップを実行する、請求項7に記載の方法。   The underwater robot boat includes a first underwater robot boat and a second underwater robot boat, and one of the first underwater robot boat and the second underwater robot boat is one of the plurality of weld joints. One of the first underwater robot boat and the other of the second underwater robot boats inspecting the cleaned weld joint using the sensor. The method of claim 7, wherein the step of collecting cathodic protection data and ultrasonic test data is performed.
JP2019515412A 2016-09-20 2017-09-14 Underwater boat and inspection method Ceased JP2019533599A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662396937P 2016-09-20 2016-09-20
US62/396,937 2016-09-20
PCT/US2017/051573 WO2018057394A1 (en) 2016-09-20 2017-09-14 Underwater vehicles and inspection methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019533599A true JP2019533599A (en) 2019-11-21
JP2019533599A5 JP2019533599A5 (en) 2020-09-03

Family

ID=59974869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019515412A Ceased JP2019533599A (en) 2016-09-20 2017-09-14 Underwater boat and inspection method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10272980B2 (en)
EP (1) EP3515808A1 (en)
JP (1) JP2019533599A (en)
KR (1) KR20190047706A (en)
CN (1) CN109715491B (en)
SA (1) SA519401314B1 (en)
WO (1) WO2018057394A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021137617A1 (en) * 2020-01-02 2021-07-08 정현수 Underwater activity assistance apparatus
KR102358791B1 (en) * 2021-08-23 2022-02-09 한국해양과학기술원 Movable inspecting system adopted in integrated plant for cleaning ship hull surface
WO2024048072A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 株式会社FullDepth Inspection method using unmanned underwater vehicle

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10234375B2 (en) * 2016-09-15 2019-03-19 Saudi Arabian Oil Company Integrated ultrasonic testing and cathodic protection measurement probe
US10131057B2 (en) 2016-09-20 2018-11-20 Saudi Arabian Oil Company Attachment mechanisms for stabilzation of subsea vehicles
US10769684B1 (en) 2017-10-03 2020-09-08 Wells Fargo Bank, N.A. Property assessment system with buoyancy adjust device
WO2019169173A1 (en) * 2018-02-28 2019-09-06 Oceaneereing International, Inc. Subsea inspection vehicle
GB2572612B (en) 2018-04-05 2021-06-02 Subsea 7 Ltd Controlling a subsea unit via an autonomous underwater vehicle
CN108758351B (en) * 2018-06-05 2020-10-02 张兰云 Oil leakage inspection device for petroleum pipeline
GB2572834B8 (en) 2018-08-16 2021-08-11 Darkvision Tech Inc Downhole imaging device and method of using same
BR102018069242B1 (en) * 2018-09-21 2022-01-18 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras SYSTEM AND METHOD DETECTION OF FLOODING IN A FLEXIBLE PIPE FROM A CONNECTOR OF THE FLEXIBLE PIPE
CN109250053A (en) * 2018-09-26 2019-01-22 武汉力博物探有限公司 Underwater structure detects climbing robot
US11022687B2 (en) * 2019-03-15 2021-06-01 Navico Holding As Wading staff with a sonar transducer
US11318624B2 (en) * 2019-04-05 2022-05-03 Fmc Technologies, Inc. Submersible remote operated vehicle tool interchange
CN110552686B (en) * 2019-09-09 2022-07-29 广州海洋地质调查局 Equipment for detecting leakage of gas conveying pipeline for exploiting seabed natural gas hydrate
US11559905B2 (en) * 2020-02-05 2023-01-24 Nauticus Robotics Holdings, Inc. Subsea manipulator
CN111239035A (en) * 2020-03-06 2020-06-05 中国船舶重工集团公司七五〇试验场 Underwater corrosion detection device and system for structure
CN112009631A (en) * 2020-09-01 2020-12-01 义乌玛奇科技有限公司 Unmanned cleaning device of artifical lake bottom and surperficial rubbish
CN112937803A (en) * 2021-01-27 2021-06-11 广州大学 Bridge underwater detection binocular robot based on 5G communication
CN113700938B (en) * 2021-08-25 2022-04-01 哈尔滨工程大学 Mud contact point monitoring device and monitoring method in submarine pipeline laying process
US20220214314A1 (en) * 2021-09-30 2022-07-07 Arkan Al Falah company for Industry Non-destructive testing and cleaning apparatus
CN114148491A (en) * 2021-10-13 2022-03-08 武汉理工大学 Self-adaptive visual imaging and sensing positioning multifunctional underwater patrol robot
CN115123504B (en) * 2022-08-31 2022-11-15 应急管理部国家自然灾害防治研究院 Underwater detection robot device for artificial island shore protection and breakwater structure displacement
CN116331407B (en) * 2023-05-22 2023-07-28 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 Underwater residence system controlled by passive depth setting

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4324195A (en) * 1980-09-22 1982-04-13 Perry Oceanographics, Inc. Tender for submarine cable
JPS57196309A (en) * 1981-05-27 1982-12-02 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Indirect controller of underwater travelling object
US4502407A (en) * 1982-04-12 1985-03-05 Shell Oil Company Method and apparatus for cleaning, viewing and documenting the condition of weldments on offshore platforms
US4720213A (en) * 1987-03-16 1988-01-19 Oceaneering International, Inc. Apparatus for inspecting, cleaning and/or performing other tasks in connection with a welded joint
JPH01127486A (en) * 1987-11-10 1989-05-19 Sasebo Sentan Gijutsu Kaihatsu Kyodo Kumiai Underwater robot
JPH02103895U (en) * 1989-02-03 1990-08-17
JPH0478092U (en) * 1990-11-21 1992-07-08
JPH0727786U (en) * 1992-03-10 1995-05-23 運輸省第三港湾建設局長 Robot for measuring thickness of underwater structures
JPH08145733A (en) * 1994-11-25 1996-06-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Unmanned submarine machine system
JPH08249060A (en) * 1995-03-15 1996-09-27 Yokogawa Denshi Kiki Kk Autonomous submerged sailing device
US6167831B1 (en) * 1999-09-20 2001-01-02 Coflexip S.A. Underwater vehicle
JP2001308766A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Communication system for underwater navigating object and self-propelled repeater for the same
JP2003026089A (en) * 2001-07-17 2003-01-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Water, bottom traveling device
JP2007071712A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Tokyo Gas Co Ltd Soundness evaluation device, soundness remote evaluation system, soundness evaluation method and soundness evaluation program for anticorrosion-objective pipeline
WO2007040411A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-12 Vidar Hovland Target seeking unit for release at deep water, particularly in the form of a node
US7213532B1 (en) * 2005-08-01 2007-05-08 Simpson Steven M System and method for managing the buoyancy of an underwater vehicle
JP2007191733A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Tokyo Gas Co Ltd Anticorrosion management method for cathode protected buried metal body, anticorrosion management apparatus, anticorrosion management program, and information recording medium
US20090114140A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-07 Schlumberger Technology Corporation Subsea operations support system
WO2010007914A1 (en) * 2008-07-17 2010-01-21 独立行政法人海洋研究開発機構 Underwater traveling vehicle
JP2013067358A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd Mobile underwater inspection apparatus and underwater inspection equipment
JP2015505278A (en) * 2011-12-15 2015-02-19 コリア インスティチュート オブ オーシャン サイエンス アンド テクノロジー An articulated submarine robot having a combined movement function of walking and swimming, and a submarine exploration system using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4721055A (en) * 1984-01-17 1988-01-26 Underwater Systems Australia Limited Remotely operated underwater vehicle
CN100445167C (en) * 2007-06-11 2008-12-24 天津大学 Hybrid driven under-water self-navigation device

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4324195A (en) * 1980-09-22 1982-04-13 Perry Oceanographics, Inc. Tender for submarine cable
JPS57196309A (en) * 1981-05-27 1982-12-02 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Indirect controller of underwater travelling object
US4502407A (en) * 1982-04-12 1985-03-05 Shell Oil Company Method and apparatus for cleaning, viewing and documenting the condition of weldments on offshore platforms
US4720213A (en) * 1987-03-16 1988-01-19 Oceaneering International, Inc. Apparatus for inspecting, cleaning and/or performing other tasks in connection with a welded joint
JPH01127486A (en) * 1987-11-10 1989-05-19 Sasebo Sentan Gijutsu Kaihatsu Kyodo Kumiai Underwater robot
JPH02103895U (en) * 1989-02-03 1990-08-17
JPH0478092U (en) * 1990-11-21 1992-07-08
JPH0727786U (en) * 1992-03-10 1995-05-23 運輸省第三港湾建設局長 Robot for measuring thickness of underwater structures
JPH08145733A (en) * 1994-11-25 1996-06-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Unmanned submarine machine system
JPH08249060A (en) * 1995-03-15 1996-09-27 Yokogawa Denshi Kiki Kk Autonomous submerged sailing device
US6167831B1 (en) * 1999-09-20 2001-01-02 Coflexip S.A. Underwater vehicle
JP2001308766A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Communication system for underwater navigating object and self-propelled repeater for the same
JP2003026089A (en) * 2001-07-17 2003-01-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Water, bottom traveling device
US7213532B1 (en) * 2005-08-01 2007-05-08 Simpson Steven M System and method for managing the buoyancy of an underwater vehicle
JP2007071712A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Tokyo Gas Co Ltd Soundness evaluation device, soundness remote evaluation system, soundness evaluation method and soundness evaluation program for anticorrosion-objective pipeline
WO2007040411A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-12 Vidar Hovland Target seeking unit for release at deep water, particularly in the form of a node
JP2007191733A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Tokyo Gas Co Ltd Anticorrosion management method for cathode protected buried metal body, anticorrosion management apparatus, anticorrosion management program, and information recording medium
US20090114140A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-07 Schlumberger Technology Corporation Subsea operations support system
WO2010007914A1 (en) * 2008-07-17 2010-01-21 独立行政法人海洋研究開発機構 Underwater traveling vehicle
JP2013067358A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd Mobile underwater inspection apparatus and underwater inspection equipment
JP2015505278A (en) * 2011-12-15 2015-02-19 コリア インスティチュート オブ オーシャン サイエンス アンド テクノロジー An articulated submarine robot having a combined movement function of walking and swimming, and a submarine exploration system using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021137617A1 (en) * 2020-01-02 2021-07-08 정현수 Underwater activity assistance apparatus
KR20210087255A (en) * 2020-01-02 2021-07-12 정현수 Assistance apparatus for underwater activity
KR102368566B1 (en) * 2020-01-02 2022-03-02 정현수 Assistance apparatus for underwater activity
KR102358791B1 (en) * 2021-08-23 2022-02-09 한국해양과학기술원 Movable inspecting system adopted in integrated plant for cleaning ship hull surface
WO2023027352A1 (en) * 2021-08-23 2023-03-02 한국해양과학기술원 Movable inspection system adopted in integrated plant for cleaning bottom of ship
WO2024048072A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 株式会社FullDepth Inspection method using unmanned underwater vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US10272980B2 (en) 2019-04-30
US20180079476A1 (en) 2018-03-22
KR20190047706A (en) 2019-05-08
EP3515808A1 (en) 2019-07-31
WO2018057394A1 (en) 2018-03-29
CN109715491B (en) 2021-10-08
SA519401314B1 (en) 2021-12-14
CN109715491A (en) 2019-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109715491B (en) Underwater vehicle and inspection method
EP3271240B1 (en) Communications among water environment mobile robots
CA2973295C (en) Underwater manipulator arm robot
JP2019533599A5 (en)
US5947051A (en) Underwater self-propelled surface adhering robotically operated vehicle
KR101128032B1 (en) Multi degree-of-freedom underwater operation robot based on unmanned surface vehicle
US10604218B2 (en) Manoeuvring device and method therof
US20240025524A1 (en) Underwater snake robot with extreme length
US20230113290A1 (en) Modular underwater vehicle with modules that can be oriented relative to each other
WO2013157977A1 (en) An underwater self-propelled robotic system
RU2563074C1 (en) Underwater robotic complex
US20240025523A1 (en) Underwater snake robot with passive joints
US20120272889A1 (en) Method & Apparatus for Remote Cleaning & Inspection of Underwater Structures
Ali et al. Ship hull inspection using remotely operated vehicle
Zhou et al. Closeup exploration of the seafloor with an autonomous underwater helicopter
Patel et al. Multi-robot system for inspection of underwater pipelines in shallow waters
Kalwa Towards Underwater Inspection Using AUVs: A review on the state of the art and technology taking the autonomous inspection of the “Albstollen” as challenging use case
Young et al. Development and applications of wave-piercing underwater vehicles for gathering data

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200722

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200722

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210802

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220111

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20220530